معلومة

8.4: تصنيف الكائنات الدقيقة - علم الأحياء

8.4: تصنيف الكائنات الدقيقة - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

8.4: تصنيف الكائنات الدقيقة

أهمية علم الأحياء الدقيقة

في الأساس ، علم الأحياء الدقيقة هو دراسة الكائنات البيولوجية الصغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة (بدون استخدام أدوات مثل العدسة المكبرة أو المجهر وما إلى ذلك). ولذلك ، فإن علم الأحياء الدقيقة مكرس لدراسة حياة وخصائص مجموعة متنوعة من الكائنات الحية التي تتراوح من البكتيريا والعتائق إلى الديدان الطفيلية في بيئاتها.

هنا ، يتم استخدام الانضباط للتعرف على جميع جوانب الكائنات الحية ليس فقط لتحديد كيفية عيشهم في بيئتهم ، ولكن أيضًا كيفية تأثيرهم على محيطهم وبالتالي الكائنات الحية الأخرى من حولهم (البشر ، الحيوانات ، إلخ).

أثبت علم الأحياء الدقيقة أنه أحد أهم التخصصات في علم الأحياء ، مما يجعل من الممكن تحديد كيفية تسبب بعض هذه الكائنات في الإصابة بالأمراض ، واكتشاف علاجات لمثل هذه الأمراض وحتى استخدام بعض الميكروبات للأغراض الصناعية وما إلى ذلك.

تشمل بعض المجالات التي قد يتخصص فيها علماء الأحياء الدقيقة ما يلي:

  • علم المناعة
  • بيولوجيا التربة
  • علم الأحياء الدقيقة الصناعية
  • التكنولوجيا الحيوية
  • الكيمياء الحيوية
  • علم الوراثة الميكروبية
  • علم الأحياء الدقيقة المائية

* على الرغم من وصف علم الأحياء الدقيقة ، في معظمه ، على أنه دراسة الكائنات الحية الدقيقة (تلك التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة) ، فإن مجموعات مثل الطحالب والفطريات تحتوي على كائنات حية لا تتطلب بالضرورة استخدام أدوات خاصة لمراقبتها. لذلك ، يشمل علم الأحياء الدقيقة أيضًا عددًا من الكائنات الحية التي تقع خارج التعريف التقليدي.


الهالوفيل: علم الأحياء والتكيف ودورها في إزالة التلوث من البيئات شديدة الملوحة

تسمح الآلية الأنزيمية الخلوية الفريدة للميكروبات المحبة للملوحة بالازدهار في البيئات شديدة الملوحة. تم ربط قدرة هذه الكائنات الدقيقة على الازدهار في البيئات شديدة الملوحة مع ارتفاع محتوى الأحماض الأمينية الحمضية في بروتيناتها ، مما يزيد من إمكانات سطح البروتين السلبي. نظرًا لأن هذه الكائنات الدقيقة تستخدم الهيدروكربونات بشكل فعال كمصدر وحيد للكربون والطاقة ، فقد تثبت أنها عوامل معالجة بيولوجية قيّمة لمعالجة النفايات السائلة المالحة والمياه شديدة الملوحة الملوثة بالمركبات السامة المقاومة للتحلل. تسلط هذه المراجعة الضوء على الاستراتيجيات المختلفة التي اعتمدتها محبي الهالوفيل للتعويض عن محيطهم الملحي ويتضمن أوصافًا للدراسات الحديثة التي استخدمت هذه الكائنات الدقيقة للمعالجة الحيوية للبيئات الملوثة بالهيدروكربونات البترولية. يتم أيضًا مراجعة الميكروبات المعروفة المنتجة للهالوجيناز ، وآليات إزالة الهالوجين ، وكيفية استقرار بروتيناتها. نظرًا لقوتها في البيئات المالحة ، فإن الجهود المبذولة لتوثيق إمكاناتها الكاملة فيما يتعلق بمعالجة النظم الإيكولوجية شديدة الملوحة الملوثة تستحق مزيدًا من الاستكشاف.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


الفطريات

الفطريات هي كائنات حقيقية النواة لها ، مثل الطحالب ، جدران خلوية صلبة وقد تكون إما أحادية الخلية أو متعددة الخلايا. قد يكون بعضها مجهري الحجم ، بينما يشكل البعض الآخر هياكل أكبر بكثير ، مثل الفطر والفطريات التي تنمو في التربة أو على جذوع الأشجار الرطبة. على عكس الطحالب ، لا تحتوي الفطريات على الكلوروفيل وبالتالي لا يمكنها إجراء عملية التمثيل الضوئي. الفطريات لا تبتلع الطعام ولكن يجب أن تمتص العناصر الغذائية الذائبة من البيئة. من بين الفطريات المصنفة على أنها كائنات دقيقة ، غالبًا ما تسمى الفطريات متعددة الخلايا والتي تنتج هياكل خيطية ومجهرية بالقوالب ، في حين أن الخمائر هي فطريات وحيدة الخلية.

في القوالب ، تكون الخلايا أسطوانية الشكل وترتبط من طرف إلى طرف لتشكل خيوطًا شبيهة بالخيوط (خيوط) قد تحمل الأبواغ. بشكل فردي ، تكون الواصلة مجهرية الحجم. ومع ذلك ، عندما تتراكم أعداد كبيرة من الخيوط - على سبيل المثال ، على شريحة من الخبز أو هلام الفاكهة - فإنها تشكل كتلة غامضة تسمى الفطريات التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

الخمائر أحادية الخلية لها أشكال عديدة ، من الكروية إلى البيضة الشكل إلى الخيطية. تُعرف الخميرة بقدرتها على تخمير الكربوهيدرات ، وإنتاج الكحول وثاني أكسيد الكربون في منتجات مثل النبيذ والخبز.


يشير الأداء الميكروبي إلى النشاط الميكروبي لأن الكائنات الحية الدقيقة النشطة فقط هي التي تقود العمليات البيوجيوكيميائية. على الرغم من أهمية نشيط الكائنات الحية الدقيقة ، تركز معظم الطرق على التقدير المجموع الكتلة الحيوية الميكروبية وتفشل في تقييم الجزء النشط منها. في البداية ، وصفنا الاختلافات بين نشيط, يحتمل أن تكون نشطة، و في سبات عميق الحالات الميكروبية في التربة والقيم الحدية المقترحة للمعلمات لتحديدها. ثانيًا ، قمنا بمراجعة نقدية لقدرة مجموعة واسعة من الأساليب لتقدير وتوصيف الكائنات الحية الدقيقة النشطة والتي يحتمل أن تكون نشطة في التربة. تم تقييم الأساليب التالية: عدد الصفائح والفحص المجهري المباشر للثقافات الميكروبية جنبًا إلى جنب مع تلطيخ الخلايا ATP و PLFA و DNA و RNA يحلل ميكروأري المقاربات المستندة إلى PCR لاستكشاف بروتينات التربة ونشاط الإنزيمات والنهج المختلفة القائمة على التنفس واستخدام الركيزة. النهج "الثابت" ، الذي يعتمد بشكل أساسي على تحديد المرحلة الواحدة لمكونات الخلية (ATP ، DNA ، RNA ، والعلامات الحيوية الجزيئية) ، يكتشف جيدًا وجود الكائنات الحية الدقيقة والكتلة الحيوية الكلية ، لكنها تفشل في تقييم الجزء النشط وبالتالي المهام. على النقيض من ذلك ، فإن الأساليب الديناميكية ، وتقدير التغييرات في هذه المعلمات أثناء النمو الميكروبي واستنادًا إلى معدلات العملية: استخدام الركيزة وتكوين المنتج ، على سبيل المثال ، التنفس ، تساعد في تقييم الكتلة الحيوية الميكروبية النشطة وربطها بمعدلات عملية محددة. استنادًا إلى مقارنة جميع الأساليب لعالميتها (إمكانية تحليل الكائنات الحية الدقيقة النشطة ، التي يحتمل أن تكون نشطة ونائمة) ، خلصنا إلى أن 1) الفحص المجهري المباشر مع البقع التكميلية ، 2) مزيج من FISH القائم على الحمض النووي الريبي مع تلطيخ الكتلة الحيوية الميكروبية الكلية ، و 3) كانت الأساليب المعتمدة على النمو الميكروبي هي الأكثر فائدة وتسمح بالتقدير الكمي المتزامن لـ نشيط, يحتمل أن تكون نشطة ، و في سبات عميق الكائنات الحية الدقيقة في التربة.

ال نشيط الكائنات الحية الدقيقة تشكل فقط حوالي 0.1-2٪ من المجموع الكتلة الحيوية الميكروبية ونادرًا ما تتجاوز 5٪ في التربة دون إدخال ركائز متاحة بسهولة. ومع ذلك ، فإن جزء من يحتمل أن تكون نشطة الكائنات الحية الدقيقة (الجاهزة لبدء استخدام الركائز المتاحة في غضون ساعات قليلة) أعلى بكثير ، حيث تساهم بنسبة تتراوح بين 10 و 40٪ (حتى 60٪) من إجمالي الكتلة الحيوية الميكروبية. لذلك ، نؤكد على دور يحتمل أن تكون نشطة الكائنات الحية الدقيقة ذات الاستجابة السريعة لتقلب مدخلات الركيزة في الموائل الدقيقة في التربة والنقاط الساخنة.

يحدث الانتقال من الحالة التي يُحتمل أن تكون نشطة إلى الحالة النشطة في غضون دقائق إلى ساعات ، لكن التحول من حالة السكون إلى الحالة النشطة يستغرق في أي مكان من ساعات إلى أيام. على الرغم من التنشيط السريع للغاية ، فإن العملية العكسية - التلاشي إلى المرحلة النشطة والكامنة المحتملة - تتطلب فترة أطول بكثير وهي مختلفة تمامًا بالنسبة للمعايير الفردية: ATP ، DNA ، RNA ، إنتاج الإنزيم ، معدلات التنفس. هذا يؤدي إلى مزيد من الصعوبات في تقدير الجزء النشط من المجتمع الميكروبي بالطرق القائمة على هذه المعلمات. وبالتالي ، هناك حاجة ماسة إلى التوحيد القياسي ، والمزيد من التفصيل ، والتطبيق الواسع للنهج التي تركز على جزء من الكائنات الحية الدقيقة النشطة في التربة ووظائفها. نستنتج أنه نظرًا لأن الكائنات الحية الدقيقة النشطة هي الدوافع الميكروبية الوحيدة للعمليات الكيميائية الجيولوجية الحيوية الرئيسية ، فإن تحليلات الكسور النشطة والفعالة المحتملة ضرورية في الدراسات التي تركز على وظائف التربة.


التعرف على الكائنات الحية الدقيقة بالتقنيات التحليلية الحديثة

يعد الاكتشاف السريع للكائنات الحية الدقيقة والتعرف عليها جانبًا صعبًا وهامًا في مجموعة واسعة من المجالات ، من الطبية إلى الصناعية ، والتي تؤثر على حياة الإنسان. لسوء الحظ ، تعتمد الطرق التقليدية لتحديد الكائنات الحية الدقيقة على مناهج تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب جهدًا كثيفًا. تتطلب تقنيات الفرز التجميع السريع والرخيص للعزلات البكتيرية ، ومع ذلك ، تتطلب التحليلات الحيوية الحديثة دراسات بكتيرية شاملة على المستوى الجزيئي. تستخدم الأساليب الحديثة للتحديد السريع للبكتيريا التقنيات الجزيئية ، مثل تسلسل الجين 16S الريبوسومي RNA على أساس تفاعل البوليميراز المتسلسل أو الهجرة الكهربائية ، وخاصةً الرحلان الكهربي للمنطقة الشعرية والتركيز الكهربي الشعري. ومع ذلك ، لا تزال هناك العديد من التحديات مع تحليل المجمعات الميكروبية باستخدام تقنية الهجرة الكهربائية ، مثل التجميع غير المنضبط و / أو الالتصاق بسطح الشعيرات الدموية. وبالتالي ، يتم تقديم نهج باستخدام الرحلان الكهربائي الشعري للتجمعات الميكروبية باستخدام التأين بالأشعة فوق البنفسجية وامتصاص الليزر بمساعدة المصفوفة للكشف عن وقت الرحلة MS.


التصنيف أدناه وفوق مستوى الأنواع

تحت مستوى الأنواع

ولا سيما للأغراض الوبائية ، يجب على علماء الأحياء الدقيقة الإكلينيكيين تمييز السلالات ذات السمات الخاصة عن السلالات الأخرى في نفس النوع. على سبيل المثال ، النمط المصلي O157: H7 بكتريا قولونية يتم التعرف عليها في عينات البراز بسبب ارتباطها بالإسهال الدموي ومتلازمة انحلال الدم اليوريمي اللاحقة.

تحت مستوى الأنواع ، يتم تصنيف السلالات كمجموعات أو أنواع على أساس تفاعلات مصلية أو كيميائية حيوية مشتركة ، أو حساسية الملتهمة أو الجراثيم ، أو الإمراضية ، أو خصائص أخرى. تم بالفعل استخدام العديد من هذه الخصائص وقبولها: النمط المصلي ، ونوع الملتهمة ، ونوع الكوليسين ، والنمط الحيوي ، والنمط الحيوي (مجموعة من السلالات من نفس الأنواع ذات الخصائص البيوكيميائية والمصلية المشتركة التي تميزها عن الأعضاء الآخرين في النوع) ، والنمط المرضي (على سبيل المثال ، السمية المطثية العسيرة، المجتاحة بكتريا قولونية، والسموم بكتريا الخناق الوتدية).

فوق مستوى الأنواع

بالإضافة إلى تسميات الأنواع والأنواع الفرعية ، يجب أن يكون علماء الأحياء الدقيقة الإكلينيكيون على دراية بالأجناس والعائلات. الجنس هو مجموعة من الأنواع ذات الصلة ، والعائلة هي مجموعة من الأجناس ذات الصلة.

سيتكون الجنس المثالي من الأنواع ذات الخصائص المظهرية والتطورية المماثلة. تقترب بعض الأجناس المتجانسة ظاهريًا من هذا المعيار (Citrobacter, يرسينيا، و سيراتيا). ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، يكون التشابه المظهري موجودًا ، لكن الارتباط الجيني غير موجود. عصية, المطثية، و الليجيونيلا هي أمثلة للأجناس المظهرية المقبولة التي لا يتراوح فيها الارتباط الجيني بين الأنواع من 50 إلى 65 في المائة ، ولكن من 0 إلى 65 في المائة. عندما لا يكون التشابه المظهرى والوراثي كلاهما موجودًا ، يجب إعطاء التشابه المظهرى عمومًا الأولوية في إنشاء الأجناس. يتم تبسيط ممارسات تحديد الهوية من خلال وجود أكثر الأنواع المماثلة ظاهريًا في نفس الجنس. الاعتبار الأساسي للجنس هو أنه يحتوي على أنواع متشابهة كيميائيًا حيويًا والتي من المناسب أو المهم اعتبارها مجموعة منفصلة عن مجموعات الكائنات الحية الأخرى.

يسمح تسلسل جينات الرنا الريبوزومي (الرنا الريباسي) ، التي تم الحفاظ عليها بشكل كبير من خلال التطور ، بإجراء مقارنات في علم الوراثة بين الأنواع التي لا يرتبط مجموع الحمض النووي الخاص بها بشكل أساسي. كما يسمح بتصنيف النشوء والتطور حسب الجنس والعائلة والمستويات التصنيفية الأعلى. لا تُستخدم بيانات تسلسل الرنا الريباسي عادةً لتعيين الأجناس أو العائلات ما لم تكن مدعومة بأوجه تشابه في اختبارات النمط الظاهري.


Hyphal and Least Morphogenesis

يحدث نمو Hyphal بالامتداد عند النصائح. يتم تحديد هذا الاستقطاب جزئيًا على الأقل من خلال الحركة الاتجاهية وتراكم الحويصلات التي تحمل سلائف الجدار وتركيبات الجدار إلى موقع خروج الخلايا في القبة القمية للواصلة (الشكل 73-3). على الرغم من البساطة الواضحة للتشكل الخيطي ، فقد أظهرت تحقيقات البنية التحتية تنظيمًا معقدًا للعضيات وعناصر الهيكل الخلوي المرتبطة بنمو الأطراف. هناك دليل على أن الانغلاف والبلمرة للليفات الدقيقة الكيتين تحدث في القبة القمية للواصلة وأن التخليق الحيوي لهذا المنتج الرئيسي لجدار الخلية يتم التحكم فيه عن طريق نشاط مركب الكيتين المرتبط بالغشاء. تم اكتشاف شكل الزيموجين من إنزيم الكيتين في الحويصلات المجهرية التي تسمى الكيتوزومات ، والتي يبدو أنها تنقل هذا الإنزيم إلى طرف الوطاء. قد تنشأ الكيتوزومات من أجسام شبيهة بجولجي أو من خلال عملية التجميع الذاتي للوحدات الفرعية بحرية داخل السيتوبلازم أو داخل أجسام حويصلية أكبر. يحدث تنشيط إنزيم الكيتين عند اندماج الكيتوزوم مع غشاء البلازما وقد يكون بسبب تفاعل البروتياز المرتبط بالغشاء مع الزيموجين. يبدأ تكوين الكيتين الدقيق للليف في مواقع الاندماج هذه.

الشكل 73-3

نمو مستقطب للواصلة.

كما تم تقديم الأدلة ، بشكل أساسي من دراسات الخميرة خميرة الخميرة، يتم تحفيز هذا التخليق الحيوي للسكريات الهيكلية بواسطة تركيبات السكاريد (على سبيل المثال ، إنزيم الكيتين و & # x003b21-3-glucan synthetase) ، والتي يتم توزيعها بشكل موحد داخل plasmalemma. تحدث هذه الإنزيمات المركبة بالجدار والخلايا المرتبطة بالغشاء إما في شكل زيموجين أو نشط. يشير نموذج تشكل الخميرة (الشكل 73-4) إلى أن المركب المركب يكون نشطًا في المواقع التي ينمو فيها الجدار وغير نشط حيث يكون هادئًا. أحد الاحتمالات هو أن الحويصلات المجهرية تنقل عوامل تنشيط (على سبيل المثال ، البروتياز ، ATP ، و GTP) إلى غشاء البلازما في مواقع محددة من التركيب الحيوي للجدار (مناطق ظهور البراعم وتشكيل الحاجز). تم دعم هذين المفهومين لتنظيم التخليق الحيوي للجدار في الخيوط الفطرية والخمائر من خلال مجموعات كبيرة من الأدلة ، ومن المحتمل أن كلاهما صحيح.

الشكل 73-4

المراحل (من A إلى F) من ظهور البراعم ودورة خلية الخميرة.

يتطلب النمو الممتد لنصائح الخيوط وبراعم الخميرة بشكل منطقي توازنًا بين عمليات إدخال مادة بوليمرية مُركبة حديثًا وتعديل مصفوفة الألياف الدقيقة الموجودة لاستيعاب التمدد وزيادة الانغلاف لبوليمرات الجدار. وبعبارة أخرى ، فإن التوازن بين تخليق الجدار وتحلل الجدار ، أو اللدائن ، ضروري للحفاظ على العمليات المنظمة لاستطالة طرف الواصلة وظهور البراعم. تم الإبلاغ عن وجود الإنزيمات اللايتية في جدار الفطريات ، بما في ذلك ، & # x003b21-3-glucanase و N-acetyl - & # x003b2-D-glucosaminadase و chitinase. قد يتم توطين هذا النشاط بواسطة الحويصلات الكبيرة. من المحتمل أن تكون هذه العضيات ، مثل الحويصلات الدقيقة ، مشتقة من أجسام شبيهة بـ Golg ويتم توجيهها إلى طرف الخيط أو برعم الخميرة وتندمج مع البلازما ، وبالتالي توصيل محتوياتها إلى موقع تخليق الجدار.


أصل وتطور فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية

في حين أن ظهور مرض السارس شمل قطط الزباد ، فإن معظم الحالات المبكرة لمؤشر MERS كانت على اتصال بإبل الجمل العربي. في الواقع ، كانت سلالات MERS-CoV المعزولة من الإبل متطابقة تقريبًا مع تلك المعزولة عن البشر 90،91،92،93،94،95. علاوة على ذلك ، كانت الأجسام المضادة الخاصة بفيروس كورونا منتشرة بشكل كبير في الإبل من الشرق الأوسط وأفريقيا وآسيا 13،14،96،97،98،99،100،101،102،103. تم اكتشاف عدوى MERS-CoV في عينات مصل الإبل التي تم جمعها في عام 1983 (المرجع 100) ، مما يشير إلى أن MERS-CoV كان موجودًا في الإبل منذ 30 عامًا على الأقل. أشار تحليل التسلسل الجينومي إلى أن MERS-CoV ، Tylonycteris فيروس كورونا الخفافيش HKU4 و Pipistrellus يرتبط فيروس كورونا الخفافيش HKU5 ارتباطًا نسبيًا (يُشار إليه على أنه سلالة فيروس بيتاكورونا C) 21. تمتلك الفيروسات في هذه السلالة هياكل جينومية متطابقة ويتم حفظها بشكل كبير في البروتينات المتعددة ومعظم البروتينات الهيكلية ، لكن بروتينات S والبروتينات الملحقة بها متغيرة بدرجة كبيرة. تم العثور على MERSr-CoVs في 14 نوعًا على الأقل من الخفافيش من عائلتين من الخفافيش ، Vespertilionidae و Nycteridae. ومع ذلك ، لا يعد أيًا من هذه الفيروسات المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية سالفًا مباشرًا لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية ، حيث تختلف بروتينات S الخاصة بها اختلافًا جوهريًا عن تلك الموجودة في MERS-CoV 98،104،105،106.

لفهم العلاقات التطورية بين MERS-CoV و MERSr-CoVs ، قمنا ببناء شجرة النشوء والتطور على أساس محاذاة جميع مناطق الترميز (الشكل 4 ب الشكل التكميلي S1b). تحتوي شجرة النشوء والتطور على مجموعتين رئيسيتين وعدة مجموعات أو سلالات صغيرة. بشكل عام ، فإن التنوع الجيني داخل السلالات الفيروسية L1 و L2 منخفض ، مما يشير إلى إصابة الإنسان والجمال بفيروسات من نفس المصدر خلال فترة زمنية قصيرة. تشمل فيروسات L1 فيروس كورونا للإنسان والجمال بشكل رئيسي من الشرق الأوسط (الإمارات العربية المتحدة والمملكة العربية السعودية وسلطنة عمان والأردن) ودولتين آسيويتين (كوريا الجنوبية وتايلاند) تسببت في تفشي المرض بين البشر. جدير بالذكر أن الحالات المبلغ عنها في كوريا الجنوبية وتايلاند كانت مرتبطة بتلك الموجودة في الشرق الأوسط. تشمل فيروسات L2 الإبل MERS-CoVs من إفريقيا (نيجيريا وبوركينا فاسو وإثيوبيا) ودولة واحدة في الشرق الأوسط (المغرب) لم تسبب هذه الفيروسات أي إصابة بشرية. من الواضح أن هذين السلالتين الفيروسيتين يشتركان في سلف مشترك ولكنهما تباعدتا في قدرتها على التسبب في عدوى بشرية. كانت سلالة Neoromicia / 5038 (GenBank No. MF593268) المعزولة في جنوب إفريقيا هي الأقرب بالنسبة إلى MERS-CoVs في شجرة النشوء والتطور. بشكل عام ، تدعم جميع MERSr-CoVs المعزولة من الخفافيش الفرضية القائلة بأن MERS-CoV نشأ من الخفافيش. ومع ذلك ، نظرًا للفجوة التطورية بين فيروسات MERSr-CoVs و MERS-CoV للإنسان والجمال ، يجب أن يكون هناك فيروسات أخرى لم يتم تحديدها بعد والتي تنتشر في الطبيعة وتساهم بشكل مباشر في ظهور MERS-CoV في البشر و الجمال. نأمل أن يتم العثور على مثل هذه الفيروسات في الخفافيش في المستقبل.

ليس من المستغرب أن تكون أحداث إعادة التركيب قد حدثت في تطور وظهور MERS-CoV 94،105،107،108،109. أشجار النشوء والتطور التي شيدت باستخدام تشفير الجينات orf1ab و س تتعارض مع طوبولوجيا الشجرة للجينوم الكامل ، مما يشير إلى إمكانية إعادة التركيب في هذه الجينات 108. تشير عمليات إعادة التركيب العديدة إلى أن فيروس MERS-CoV نشأ من تبادل العناصر الوراثية بين أسلاف فيروسية مختلفة ، بما في ذلك تلك المعزولة من الإبل والخفافيش المضيفة الطبيعية المفترضة 94،105،107،110،111.


سيليولاز

جوانا إل إيه براس ،. Carlos M.G.A. الخطوط ، في طرق في علم الإنزيمات ، 2012

6 ملخص

تنتج الميكروبات اللاهوائية آلة نانوية فعالة بشكل ملحوظ لتفكيك عديدات السكاريد الموجودة في جدار الخلية النباتية ، والتي تم تسميتها ، عند اكتشافها منذ أكثر من 20 عامًا ، باسم السليلوزوم. يتم تجميع السليولاز والهيميسليلاز في مجمعات متعددة الإنزيمات من خلال تفاعل تقارب عالٍ تم إنشاؤه بين مجالات dockerin من النوع الأول من الإنزيمات المعيارية والنوع الأول من وحدات cohesin من سقالة غير محفزة (الشكل 21.4). يُعتقد أن تكامل المحفزات الحيوية الميكروبية في السليلوزومات يحفز التحفيز من خلال تعظيم التآزر الإنزيمي الذي يوفره قرب الإنزيم واستهداف الركيزة الفعال. توجد أدلة هيكلية ووظيفية كبيرة ، مما يشير إلى أن رصيف السفن السليلوزومية تعرض واجهة ربط ثنائية للربط. قد يؤدي وضع الارتباط المزدوج المعبر عنه بواسطة مجمعات cohesin-dockerin إلى زيادة المرونة في التنظيم الرباعي للمركب متعدد الإنزيمات وبالتالي تعزيز التحلل المائي لركيزة غير قابلة للذوبان في الغالب. في الآونة الأخيرة ، أصبح من الواضح أن تفاعل cohesin-dockerin واسع الانتشار بطبيعته وقد يؤدي إلى مجموعة كبيرة من الوظائف ، غير المعروفة حاليًا في الغالب ، والتي لا يزال يتعين وصفها.

الشكل 21.4. وضع الربط المزدوج لمجمعات cohesin-dockerin. تمثيل الشريط لتراكب وحدات dockerin من النوع الأول cohesin-dockerin المعقد الأصلي (رمادي فاتح) مع مركب متحولة S45A-T46A (رمادي غامق) في C. الحرارية. للتبسيط ، يتم تمثيل وحدة cohesin واحدة فقط. يُظهر الشكل الداخلي عرضًا أكثر تفصيلاً لاتصالات cohesin-dockerin والتراكب المثالي تقريبًا للولزات 1 و 3 لكلا المركبين. في مجمع الطافرة ، يسيطر اللولب 1 (الذي يحتوي على Ser-11 و Thr-12) على الارتباط ، بينما في المجمع الأصلي ، يلعب الحلزون 3 (الذي يحتوي على Ser-45 و Thr-46) دورًا رئيسيًا في التعرف على الترابط. يتم تصوير Ser-11 و Thr-12 و Ser-45 و Thr-46 ، التي تتفاعل مع وحدة cohesin ، على أنها نماذج الكرة والعصا.


شاهد الفيديو: السلسلة الغذائية (أغسطس 2022).