Vormen bacteriën endosporen? 13 feiten die u moet weten

We zullen in dit artikel bestuderen of bacteriën endosporen vormen en de feiten eromheen.

Ja, endosporen vormen zich in bacteriën. Endosporen zijn afkomstig van bacteriën met uitdagende groeiomstandigheden in de bacteriële micro-omgeving. En worden meestal veroorzaakt door een gebrek aan voedingsstoffen. En het kan soms leiden tot bacteriële overbevolking.

Bacteriële endosporen zijn eenvoudigere vormen van bacteriën die al het genetische materiaal van een organisme bevatten in DNA, een kleine hoeveelheid cytoplasma en een hittebestendige bekleding waardoor het bestand is tegen extreme klimatologische omstandigheden en zonnestraling. Dientengevolge is sporulatie het proces waarbij bacteriën endosporen produceren.

Endosporen kunnen geen reproductief element zijn in bacteriën. Endosporen zijn een omkeerbaar proces in de bacteriële levenscyclus. Het hangt af van honger en gezwollenheid om te overleven in moeilijke omgevingen.

Vormen alle bacteriën endosporen?

Nee, niet alle bacteriën produceren endosporen. De meeste bacteriën kunnen niet in endosporen veranderen. Ze zijn niet in staat endosporen te vormen en te structureren. De meeste grampositieve bacteriën missen een celwandstructuur die nodig is om te overleven in steriele omgevingen en vormen vaak geen sporen. 

Bovendien zijn endosporen ook geen echte sporen omdat ze geen bacterieel nageslacht zijn. 

Waarom vormen bacteriën endosporen?

Bacteriën zijn overal in de omgeving te vinden, maar de omgeving kent extreme klimatologische omstandigheden die vaak veranderen. Endosporen worden geproduceerd door bacteriën om hen te helpen zich aan te passen aan deze extreme omgevingsfactoren. Deze omgevingsfactoren kunnen de bacteriën afmaken als de endospore niet in de bacteriën aanwezig is. Endosporen zijn nodig om de levenscyclus van een bacterie te voltooien.

Bacteriële endospore-levenscyclus of sporulatiestadia
Bacteriële endospore-levenscyclus of sporulatiestadia - Wikipedia

Het heeft een buitenste keratine-achtige eiwitlaag, een binnenmembraan en twee buitenste peptidoglycaanlagen in bacteriële endosporen. Het is in staat om te overleven zonder voeding. Ze zijn bestand tegen UV-stralen van verschillende intensiteiten. 

Uitdroging, intense bevriezing, giftige ontsmettingsmiddelen en hoge temperaturen zijn er allemaal resistent tegen. De belangrijkste rol van de meeste bacteriesporen is om de persistentie van een bacterie te verzekeren in tijden van omgevingsstress.

Hoe vormen bacteriën endosporen?

Sporen kunnen verschillende omstandigheden aan die vegetatieve cellen zouden beschadigen. De weerstand is gedeeltelijk omdat sporen slechts 10-30 procent van het totale watergehalte van vegetatieve cellen bevatten. Aan de andere kant, sporen bevatten kleine in zuur oplosbare eiwitten die zich hechten aan DNA en het beschermen tegen UV-licht en andere gevaarlijke stoffen.

Bepaalde grampositieve genus bacteriën en enkele belangrijke pathogenen kunnen slapende temperatuur en droogmiddel-resistente sporen groeien wanneer ze geen voeding krijgen. Deze bacterie maakt normale vegetatieve groei door wanneer ze op rijke media wordt gekweekt.

Aan de andere kant stimuleert Starvation sporulatie, een nauwkeurige genetische procedure van 8 uur die resulteert in een spore. sporulatie is onderverdeeld in morfologische stadia van 0 tot 8.

Vorming van endosporen
Endospore vorming - Wikipedia
  • Fase 0 treedt op wanneer de vegetatieve cel besluit een septum te creëren met behulp van een van de twee mogelijke polaire delingspunten in plaats van de kerndelingsplaats die wordt gebruikt voor vegetatieve groeiactiviteit.
  • Fase I omvat het repliceren en uitbreiden van het DNA in een lange axiale gloeidraad die de lengte van de cel bedekt.
  • In fase II overheerst uiteindelijk een van de polaire verdelingssites. De voorspore (die uiteindelijk de spore zal worden) en de aanzienlijk grotere moedercel (waaruit deze wordt geproduceerd) zijn in twee ongelijke compartimenten gesplitst. Elk compartiment bevat een kopie van het gen.
  • de moeder celmembraan overweldigt de voorspore in stadium III van de vorming van sporen of sporulatie, en vormt een structuur omringd door twee membranen.
  • In stadium IV, de moeder cel chromosoom wordt afgebroken en een cortex gevormd uit een dikke peptidoglycaanlaag wordt ingebracht tussen de twee membranen die de voorspore-protoplast bedekken. Deze cortex zal cruciaal zijn bij het bieden van hittebestendigheid en het slapend houden van de sporen.
  • In stadium V is het buitenmembraan bedekt met lagen manteleiwitten.
  • Het helpt bij het beëindigen van de sporenweerstand tegen hitte en chemische stressfactoren in stadium VI. Dipicolinezuur wordt in de moedercel gesynthetiseerd en in de laatste fase in de kern van de sporen opgenomen. Dipicolinezuur is nodig voor het in stand houden van de kiemrust en het induceren van uitdroging van de sporen, waardoor de sporen bestand zijn tegen hitte.
  • In stadium VII wordt de volwassen spore in de omgeving vrijgegeven door de moedercel, die nu bekend staat als sporangium.

Wanneer vormen bacteriën endosporen?

Wanneer bacteriën worden uitgehongerd of hun omgeving vijandig staat tegenover hun groei, beginnen ze endosporen te vormen. Deze endospore biedt voeding aan de bacterie en beschermt hem tegen gevaarlijke omgevingsfactoren die hem tijdens de groeifase zouden kunnen beschadigen. Het veroorzaakt ook bacteriële overbevolking tijdens sporulatie.

Waar vormen bacteriën endosporen?

Zoals de naam al doet vermoeden, zijn bacteriële endosporen zaadachtige vormen die in de bacteriën worden gegenereerd. In eenvoudige woorden, de bacteriën delen zich in hun celwand tijdens de vorming van endosporen. Endosporen kunnen worden waargenomen in de terminale, subterminale en centrale regio's van de bacteriële vegetatieve cellen. Endosporen zijn te vinden in water en bodem, waar ze lang kunnen leven. Volledig gevormde sporen kunnen minstens 100 jaar in de bodem overleven en er wordt geschat dat ze duizenden jaren leven. 

Vormen gramnegatieve bacteriën endosporen?

Gram-negatieve bacteriën produceren in de meeste gevallen geen endosporen. Maar endosporen worden gevormd door een paar ongewone gramnegatieve bacteriën, zoals Sporomusa ovata. Als gevolg hiervan worden de meeste gramnegatieve bacteriën vernietigd wanneer de omgevingsomstandigheden hard worden omdat ze geen endosporen hebben om in leven te blijven.

Vormen grampositieve bacteriën endosporen?

Het gebeurt voornamelijk bij de ontwikkeling van grampositieve bacteriën endosporen. Het wordt veroorzaakt door een gebrek aan voeding en bacteriële vegetatieve groei. Alle grampositieve bacteriën zijn bezig met het ontwikkelen van endosporen, die hen voorzien van de voeding die ze nodig hebben voor groei. En ook is het betrokken bij de kiemrust van de muur voor temperatuurtolerantie en andere ongezonde omgevingsomstandigheden. 

Als gevolg hiervan fungeert het als een schild en biedt het de bacterie alle bescherming die het nodig heeft gedurende zijn hele levenscyclus.

Vormen alleen grampositieve bacteriën endosporen?

Ja, de meeste grampositieve bacteriën vormen endosporen door ondervoeding en bescherming van de buitenwereld. Daarentegen produceren slechts enkele gramnegatieve bacteriën, zoals Sporomusa ovata, endosporen. Concluderend, alleen grampositieve bacteriën produceren endosporen in de echte zin. 

Endosporen in grampositieve bacteriën hebben hen door de tijd heen geholpen om veranderingen in het milieu te overleven.

Vormen zuurvaste bacteriën endosporen?

Zuurvaste bacteriën of AFB worden vaak zuurvaste bacillen genoemd. Deze bacteriën behoren tot een groep die tegen zuur kan. Het vermogen van een bacterie om weerstand te bieden aan ontkleuring door zuren die kleuringsmethoden ondergaan, staat bekend als zuurvastheid. Dientengevolge kan zuurvastheid worden toegeschreven aan andere dingen die geen bacteriën zijn, zoals bacteriële endosporen. 

Bacillus subtilis vertoonde bijvoorbeeld roze en groenachtige staafvormige cellen na kleuring.

Vormen lactobacillus endosporen?

Nee, Lactobacillus produceert geen endosporen omdat het Lactobacillaceae-bacteriën zijn die geen sporen produceren. Het verschilt van andere bacillen doordat het een facultatief anaërobe of micro-aerofiele organotroof is. Ze hebben geen sterke beschermende wanden en zijn niet bijzonder pathogeen.

Vormt clostridium endosporen?

Ja, clostridiumbacteriën vormen endosporen omdat het grampositieve en endosporenvormende bacteriën zijn. Het Clostridium-geslacht is een van de belangrijkste bacteriegeslachten, dus de vorming van sporen is in dit geval algemeen.

Vormen archaebacteriën endosporen?

Nee, archaebacteriën vormen geen endosporen, en geen enkele bevestigde Archaea-soort. In tegenstelling tot andere bacteriën reproduceren Archaea zich ongeslachtelijk door binaire splitsing, knopvorming en fragmentatie en niet door sporulatie.

Vormen sommige bacteriën endosporen als ze gestrest zijn? 

De bacteriële endosporen worden gevormd als gevolg van verhongering, en dit gecompliceerde ontwikkelingsproces doorloopt stadia van veranderingen waardoor de bacterie een slapende celwand kan produceren. En het fungeert als een extreem resistente cel in ongunstige tijden. Als bacteriën produceren geen endosporen, het is gemakkelijk om te overlijden bij blootstelling aan ongunstige omgevingsfactoren. Bacteriën kunnen overleven en leven duizenden jaren in de bodem en in het water door de eigenschappen van bacteriesporen.

Welke bacteriën vormen geen endosporen?

De meeste niet-sporende gramnegatieve bacteriën ontwikkelen geen endosporen en zijn zeer gevoelig voor de buitenomgeving. Aan de andere kant produceren de meeste grampositieve bacteriën endosporen zoals; mycobacterium, Listeria monocytogenes, Corynebacterium, Nocardia, Erysipelothrix en soortgelijke pathogenen niet. Deze bacteriën produceren geen sporen, zijn anaëroob en hebben geen stevige celwand. De meeste gram-positieve bacillen die geen sporen genereren, hebben meer consistente vormen en een verminderde guanosine plus cytosine concentratie.

Lees ook: