Di cîhana balkêş a mîkrobiolojiyê de, peptidoglycan, ku wekî murein jî tê zanîn, di mîmariyê de wekî avahiyek bingehîn derdikeve holê. ya dîwar şaneya bakterî. Ev tebeqeya hişk, ku hema li binê parzûna plazmayê ye, şeklê xwe yê taybet dide bakteriyan û di parastin û berxwedanê de li dijî şert û mercên hawîrdorê û pathogenên cihêreng rolek girîng dilîze. Lê çima ji vê avahiyê re peptidoglycan tê gotin? Di vê gotarê de, em ê bingehên vî navî bikolin û li ser taybetmendiyên xwe bigerin û fonksiyonên sereke peptidoglycan di bakteriyan de.
I. Destpêka peptidoglycan wekî qatek hişk a dîwarê şaneya bakteriyan
Peptidoglycan molekulek girîng e ku di nav de tê dîtin dîwarê şaneyê yên bakteriyan. Ew qatek hişk e ku piştgirî û parastinê ji hucreyên bakteriyan re peyda dike, yekbûna avahiyek wan garantî dike. Ev molekul ji tevnek sê-alî pêk tê ku ji hêla zincîreyên alternatîf ên N-acetylglucosamine û N-acetylmuramic acid ve hatî çêkirin, bi girêdanên peptîd ve girêdayî ye.
Ji bilî peydakirina hişkiyê dîwarê şaneyê bakterî, peptidoglycan jî di parastina wê de rolek girîng dilîze şeklê şaneyê û di berxwedana li hember zexta osmotîk de. Ji ber xwezaya xwe ya hişk û pir berxwedêr, peptidoglycan dihêle ku bakterî şeklê xweya taybetmendiyê bidomînin û dikarin li hember guhertinên zexta osmotîk bisekinin. Bêyî vê tebeqeya hişk, bakterî dê ji zirarê û lîza hucreyê re metirsîdar bin.
Struktura peptidoglycan çend taybetmendiyên girîng hene. Ji aliyek ve, çarçoveya wê ya sê-alî bi piranî ji zincîreyên xêzik ên N-acetylmuramic acid û yekîneyên N-acetylglucosamine pêk tê. Van zincîran bi pirên peptîdê ve bi hevûdu re derbas dibin, ku ji avahiya giştî ya peptidoglycan re aramiyek mezintir peyda dikin. Wekî din, di hin bakteriyan de, molekulên din dikarin werin dîtin, wek asîdên teichoic û asîdên lipoteichoic, ku bi peptidoglycan ve girêdidin û beşdarî fonksiyona wê dibin.
II. Pêkhatina kîmyewî ya peptidoglycan û fonksiyona wê ya strukturî
Peptidoglycan hêmanek bingehîn e dîwarê şaneyê bakterî û arkea, hişkbûn û parastina van şaneyan peyda dike. Struktura wê ya kîmyewî bi giranî ji zincîreyên polysaccharîd ên xêzkirî pêk tê ku bi dubarekirina du celeb yekîneyên şekir, N-acetylglucosamine (NAG) û N-acetylmuramic acid (NAM) pêk tê. Van zincîran bi hev ve girêdidin û tevnek sê-alî çêdikin ku şaneyê dorpêç dike û şeklê wê yê taybet peyda dike.
Avahiya peptidoglycan di heman demê de zincîrên kurt ên peptîdên ku bi N-acetylmuramic acid ve girêdayî ne jî vedihewîne. Pêkhatina van peptîdan dikare di navbera celebên bakterî û arkeal ên cihêreng de cûda bibe, ku ji taybetmendiyên laşî yên dîwarê hucreyê re pirzimanî peyda dike. Girêdanên di navbera peptîd û şekiran de li hember tansiyonê berxwedanek mezin peyda dikin, yekbûna strukturê ya şaneyê misoger dike.
Fonksiyona sereke ya peptidoglycan peydakirina piştgirî û berxwedanê li hember zexta osmotîk e. Digel domandina şeklê şaneyê, strukturê peptidoglycan dihêle ku ew li hember guhertinên nişkave yên zextê bisekinin. Ev taybetmendî bi taybetî ji bo bakterî û arkeayên ku li hawîrdorên giran dijîn ku şert û mercên laşî dikarin pir guhêrbar bin, girîng e. Zehmetiya peptidoglycan di heman demê de astengiyek bi bandor li hember ketina molekul û pathogenan peyda dike, bi vî rengî şaneya bakterî an arkeal ji zirara gengaz diparêze.
III. Peptidoglycan wekî hêmanek bingehîn di parastin û aramiya bakteriyan de ye
Peptidoglycan di parastin û aramiya bakteriyan de hêmanek bingehîn e. Ew avahiyek hişk e ku di dîwarê hucreya bakteriyan de heye, ku ji wan re berxwedana mekanîkî û parastina li dijî lîza osmotîk peyda dike. Li jêr sê xalên sereke yên li ser girîngiya peptidoglycan di zindîbûna bakteriyan de hene:
1. Parastina li dijî êrîşên derve: Peptidoglycan astengiyek laşî ya bihêz pêk tîne ku bakteriyan ji êrişên cûrbecûr yên derveyî diparêze, wekî çalakiya enzîmên lîtîk û rûbirûbûna kîmyewiyên antimicrobial. Ev avahî ji bakteriyan re mertalek peyda dike, pêşî li belavbûna wan digire û di rewşên stresa hawîrdorê de wan saxlem dihêle.
2. Parastina şeklê hucreyê: Peptidoglycan beşdarî şekil û hişkiya bakteriyan dibe, ji ber ku ew wekî îskeleyek avahîsaziyê ya ku hucreyê piştgirî dike tevdigere. Bi saya vê taybetmendiyê, bakterî dikarin şeklê xweya taybetmendiyê biparêzin, fonksiyona xwe garantî bikin û ji deformasyonên ku dikarin bandorê li pêvajoyên metabolê û şiyana wan a ji nû ve hilberînê bikin dûr bixin.
3. Berxwedana li hember zexta osmotîk: Peptidoglycan bi taybetî ji bo domandina yekdestiya dîwarê hucreya bakterî li hember guheztinên zexta osmotîk a hawîrdorê girîng e. Ev avahî jêhatîbûnê dide bakteriyan ku li hember cûdahiyên di berhevoka soleyê di navbera derve û hundurê şaneyê de bisekinin, pêşî li ketina zêde ya avê digire û turgora şaneyê ya ku ji bo saxbûna wê hewce ye diparêze.
IV. Girêdanên peptîd û glycosîdîk di peptidoglycan de û girîngiya wan
Peptidoglycan hêmanek bingehîn a dîwarê hucreya bakterî ye, ku hişkî û parastinê peyda dike. Ev polîmer ji yekbûna du cure bendan pêk tê: bendên peptîd û girêdanên glîkozîdî.
Girêdanên peptîd di navbera asîdên amînî yên ku peptidoglycan pêk tînin de têne saz kirin, ku rê dide avakirina avahiyek sê-alî. Van girêdan pir berxwedêr in û beşdarî berxwedana mekanîkî ya dîwarê hucreya bakterî dibin, pêşî li şikestina di bin zextên osmotîk de digirin.
Ji hêla din ve, girêdanên glycosîdîk di navbera şekirên N-acetylglucosamine (NAG) û N-acetylmuramic acid (NAM) de ku peptidoglycan pêk tînin de têne çêkirin. Van girêdan ji bo domandina yekbûna avahîsaziya dîwarê hucreyê û misogerkirina fonksiyona wê ya parastinê pir girîng in. Wekî din, girêdanên glycosidic destûrê dide dirêjkirina peptidoglycan, rê dide mezinbûn û dabeşbûna hucreyê.
V. Peptidoglycan wekî armancek dermankirinê di pêşveçûna antîbiyotîkên nû de
Peptidoglycan qatek hişk e ku di dîwarê hucreya bakteriyan de tê dîtin û di zindîbûna wan de rolek girîng dilîze. Ew armanca sereke ya antîbiyotîkên beta-lactam e, wekî penîsîlîn û amoxicillin. Lêbelê, di dehsalên dawî de, di berxwedana van antîbiyotîkan de zêdebûnek metirsîdar heye, ku dibe sedema hewcedariya pêşxistina dermanên nû yên ku peptidoglycan hedef digirin.
Zanyar stratejiyên cihêreng lêkolîn kirine da ku hevsengî an hilweşandina peptidoglycan asteng bikin wekî rêyek ji bo şerkirina bakteriyên berxwedêr. Yek ji awayên herî hêvîdar pêşveçûna înhîbîtorên enzîma transpeptîdase ye, ku di avakirina peptidoglycan de girêdanên xaçê yên bingehîn beşdar dibe. Van astengkeran dikarin bibin alîkar ku dîwarê hucreya bakterî qels bikin û bakteriyan ji antîbiyotîkên din re meyiztir bikin.
Ji bilî înhîbîtorên enzîma transpeptîdase, stratejiyên din ên ku peptidoglycan armanc dikin têne lêkolîn kirin. Di vê yekê de lêgerîna pêkhateyên ku di senteza pêşengên peptidoglycan de asteng dikin, û her weha ajanên ku li ser enzîmên ku vê strukturê xirab dikin tevdigerin. Van nêzîkatiyên cihêreng armanc dikin ku dîwarê hucreya bakterî qels bikin û bandora antîbiyotîkên heyî zêde bikin an tewra antîbiyotîkên nû jî sêwirînin ku ji bo peptidoglycan pir taybetî ne.
BIRREK. Faktorên ku li senteza peptidoglycan û têkiliya wê bi berxwedana bakteriyan re bandor dikin
Peptidoglycan hêmanek bingehîn a dîwarê hucreya bakteriyan e û di berxwedana wan de rolek bingehîn dilîze. Senteza peptidoglycan ji hêla çend faktoran ve têne rêve kirin ku dikarin li ser berxwedana bakteriyan bandor bikin. Li vir em ê hin ji van faktoran û têkiliya wan bi senteza peptidoglycan û berxwedana bakteriyan re nîqaş bikin.
1. Enzîmên ku di senteza peptidoglycan de cih digirin: Senteza peptidoglycan rêzek enzîman vedihewîne ku qonaxên cûda yên pêvajoyê katalîz dike. Di nav van enzîman de lîgaz, sentetaz û hîdrolas hene, yên ku di peptidoglycan de ji çêkirin û guherandina girêdanên peptîd û glycosîdîk berpirsiyar in. Her guhertinek di çalakiya van enzîman de dikare bandorê li senteza peptidoglycan bike û, ji ber vê yekê, li berxwedana bakteriyan bandor bike.
2. Hebûna antîbiyotîkan: Hin antîbiyotîk çalakiya xwe bi astengkirina senteza peptidoglycan pêk tînin. Mînakî, penîsîlîn û vancomycin bi astengkirina çalakiya enzîmên berpirsiyar ên avakirina girêdanên peptîdê yên di peptidoglycan de tevdigerin. Hebûna van antîbiyotîkan dikare senteza peptidoglycan hêdî bike an rawestîne, ku bibe sedema kêmbûna berxwedana bakteriyan.
3. Faktorên genetîkî: Senteza peptidoglycan beşek ji agahdariya genetîkî ya bakteriyan tê destnîşankirin. Mutasyonên di genên ku enzîmên ku di senteza peptidoglycan de beşdar in kod dikin dikarin li ser çalakiya wan û, ji ber vê yekê, berxwedana bakteriyan bandor bikin. Wekî din, hebûna genên berxwedanê yên bakterî, yên wekî yên ku pompeyên efluksê kod dikin û enzîman diguhezînin, dibe ku bandorê li senteza peptidoglycan û berxwedana bakteriyan jî bike.
VII. Peptidoglycan wekî nîşankerek taksonomîk û tevkariya wê di nasnameya bakteriyan de
Peptidoglycan hêmanek bingehîn a dîwarê hucreya bakteriyan e, û avahiya wê ya yekta wê ji bo nasîna bakteriyan nîşanek taksonomîkî ya girîng dike. Pêkhatin û belavkirina bendên peptîd û molekulên glukozê yên ku di peptidoglycan de hene di navbera celebên bakterî yên cihêreng de diguhere, ku dihêle ku ew di nav taksên cihêreng de werin cûda kirin û dabeş kirin.
Tespîtkirina naveroka peptidoglycan di nimûneyek bakterî de dikare bi karanîna teknîkên cihêreng, wek spektroskopiya infrared, kromatografi, û mîkroskopa elektronê were kirin. Van teknîkan dihêle ku avahî û pêkhateya peptidoglycan were analîz kirin, ku ji bo tespîtkirina rast a bakteriyan pir girîng e.
Beşdariya peptidoglycan di nasîna bakteriyan de ji ber aramî û parastina pêşkeftinê girîng e. Ev hêman di piraniya bakteriyan de heye, ku ew di lêkolînên taksonomî û fîlogenetîkî de nîşanek pir pêbawer û berfireh tê bikar anîn. Hêza wê ya cûdakirina celebên bakteriyan, tewra di rewşên wekheviya genetîkî ya bilind de, wê ji bo dabeşkirina rastîn a bakteriyan amûrek sereke dike.
Q & A
Pirs: Çima ji qata hişk a dîwarê şaneya bakteriyan re Peptidoglycan tê gotin?
A: Navê Peptidoglycan ji ber pêkhatina wê ya kîmyewî û taybetmendiyên taybetî ji bo danasîna qata hişk a ku di avahiya dîwarê hucreya bakterî de heye tê bikar anîn.
Pirs: Peptidoglycan çawa pêk tê?
A: Peptidoglycan ji zincîreyên dubare yên dirêj û tevlihev ên N-acetylglucosamine (NAG) û N-acetylmuramic acid (NAM) pêk tê. Van yekîneyan bi girêdanên glycosîdîk ve girêdayî ne.
Pirs: Fonksiyona Peptidoglycan di dîwarê hucreya bakteriyê de çi ye?
A: Peptidoglycan ji bo peydakirina hişkbûn û parastinê ji hucreya bakterî re pêdivî ye. Ew wekî astengiyek laşî tevdigere ku pêşî li lîza hucreyê digire û dibe alîkar ku şeklê bakteriyan biparêze.
Pirs: Peptidoglycan çawa beşdarî berxwedana antîbiyotîk dibe?
A: Peptidoglycan armanca sereke ya gelek antîbiyotîkan e, ji ber ku sentez û avahiya wê ji bo dermankirina enfeksiyonên bakterî armancên sereke ne. Bakteriyên ku li hember van antîbiyotîkan berxwedanê çêdikin bi gelemperî mutasyon an mekanîzmayên guheztinê yên Peptidoglycan peyda dikin ku dihêle ku ew li hember çalakiya xwe bisekinin.
Pirs: Ma bakteriyên ku Peptidoglycan tune ne hene? dîwarê şaneya wê?
A: Erê, hin bakterî hene ku wekî mycoplasmas têne zanîn ku di dîwarê hucreya wan de Peptidoglycan tune. Van bakteriyan mekanîzmayên din pêş xistine da ku yekrêziya strukturî ya parzûna hucreya xwe biparêzin, wek mînak tevlêbûna lîpîdên zêde.
Pirs: Çima girîng e ku meriv Peptidoglycan lêkolîn bike?
A: Lêkolîna Peptidoglycan ji bo têgihiştina avahî û fonksiyona dîwarê hucreya bakterî, û her weha ji bo pêşkeftina nêzîkatiyên dermankirinê yên nû ji bo şerkirina enfeksiyonên bakterî girîng e. Wekî din, têgihîştina ka bakterî çawa dikare çalakiya Peptidoglycan biguhezîne an birevîne ji me re dibe alîkar ku pirsgirêka mezinbûna berxwedana antîbiyotîk çareser bike.
Rêya ku bişopîne
Bi kurtahî, têgîna "peptidoglycan" ji ber pêkhatina wê ya bêhempa û bingehîn a di bakteriyan de ji bo qaça hişk a dîwarê hucreya bakterî tê bikar anîn. Ev avahiya polîmerîkî bi gelemperî ji zincîreyên şekirê yên xêzkirî pêk tê ku ji hêla yekîneyên N-acetylglucosamine û N-acetylmuramic acid ve girêdayî ye. Van zincîran bi pirên peptîd ve girêdayî ne, ku aramî û berxwedanê ji dîwarê hucreya bakterî re peyda dikin.
Fonksiyona sereke ya peptidoglycan ew e ku berxwedana mekanîkî ji bakteriyan re peyda bike û wê li hember lîza osmotîk biparêze. Wekî din, ev tebeqeya hişk di heman demê de wekî platformek ji bo girêdana proteîn û enzîman ku di fonksiyon û zindîbûna bakteriyan de rolek girîng dilîzin jî kar dike.
Lêkolîn û têgihîştina peptidoglycan hişt ku em li mekanîzmayên berxwedana antîbiyotîk, pêşvebirina dermankirinên nû yên antîmîkrobial û lêgerîna stratejiyên ji bo qelskirina dîwarê hucreya bakterî û şerkirina enfeksiyonan bigerin. Di nav lêkolînên din de, em hêvî dikin ku em zanyariya xwe ya li ser vê qata bingehîn berfireh bikin û berdewam bikin ku beşdarî pêşkeftina mîkrobiolojî û derman bibin.
Di encamê de, têgîna "peptidoglycan" ji ber pêkhatina wê ya bêhempa û rola krîtîk di zindîbûna bakteriyan de qata hişk a dîwarê hucreya bakterî vedibêje. Lêkolîna wan berdewam e ku girîngiyek mezin e, ji ber ku ew beşdarî têgihîştina me ya berxwedana antîmîkrobial dibe û dihêle ku em stratejiyên nû ji bo şerkirina enfeksiyonên bakterî bikolin.
Ez Sebastián Vidal im, endezyarek komputerê ku ji teknolojiyê û DIY-ê dilşewat e. Wekî din, ez afirînerê wê me tecnobits.com, ku ez dersan parve dikim da ku teknolojiyê ji her kesî re bigihînim û têgihîştî bikim.