Поиск

Природа явления адгезии микроорганизмов (часть 4)
13.03.2013

Приблизившись к поверхности, бактерии взаимодействуют с ней сначала с помощью достаточно слабых гидрофобных взаимодействий, которые, однако, не могут обеспечить большой специфичности взаимодействия. Обычно наступает следующий этап специфического взаимодействия. При этом молекула адгезина — полимера, расположенного на поверхности бактерий, взаимодействует с рецептором — полимером, расположенным на поверхности адсорбента. Взаимодействие адгезина с рецептором осуществляется по тому же механизму, что и взаимодействие антигена с антителом. Затем часто наступает более прочное прикрепление, которое требует времени и осуществляется только через несколько часов или даже суток после начала адгезии и достигается благодаря синтезу бактериями биополимеров, обычно полисахаридов, но иногда и полипептидов, с помощью которых клетки прикрепляются иногда так прочно, что легче разрушить клетку, чем отделить ее от адсорбента. Экспериментально показано, что именно так прочно прикреплены многие собственно почвенные бактерии. В последнее время, правда, появились некоторые сомнения, что в процессе многочасового контакта должен обязательно синтезироваться новый прикрепительный материал. Оказалось, что прочность адгезии любого полимера возрастает со временем. Это обычное и хорошо установленное в химии явление, обусловленное тем, что со временем полимер связывается с поверхностью с помощью все новых и новых точек контакта. Следует сказать, что полимерная линейная молекула связывается с поверхностью в 1000—10 000 точек, и полное связывание наступает не сразу. При прикреплении микробов, вероятно, обычно действуют оба механизма. В ряде случаев экспериментально показано, что происходит синтез капсулы, в некоторых случаях капсула может и не образовываться или по крайней мере не увеличиваться.
Для почвенной микробиологии представляют интерес и работы медицинских микробиологов, поэтому рассмотрим их более подробно. Были разработаны новые подходы и выполнены обширные исследования.
Сформулирована концепция, что адгезия осуществляется благодаря наличию на микробной клетке адгезина, который она обычно выставляет над своей поверхностью на различных выростах, имеющих поперечник, измеряемый ангстремами или нанометрами, и длину в несколько микрометров.
Бактериальные адгезины могут быть: 1) протеинами, например для определенных штаммов Е. coli, гонококков и микоплазм; 2) липидной частью липотейхоевой кислоты для ряда стрептококков; 3) сахарами и другими углеводами для некоторых фитопатогенных бактерий и кариогенных стрептококков.
Насколько пока известно, рецепторами на эпителиальных клетках животных и человека являются почти исключительно углеводы. Это остатки D-маннозы для определенных штаммов Е. coli, D-галактоза для некоторых актиномицетов, L-фукоза для холерных вибрионов, сиаловая кислота для микоплазм, ß-галак-тозильные остатки для Е. coli К-88.
Молекулярные механизмы адгезии ряда бактерий хорошо выяснены. Однако что касается почвенных микроорганизмов, то наиболее изученной является адгезия клубеньковых бактерий на корневых волосках определенных бобовых растений-хозяев, отчасти адгезия азоспириллы и некоторых фитопатогенных микроорганизмов. Что касается клубеньковых бактерий, то показано, что адгезия осуществляется через специфический белок — лектин, который продуцируется растением. Лектин бивалентен и, с одной стороны, связывается с полисахаридом капсулы бактерий, а с другой — с полисахаридом поверхности корневого волоска. Считают, что полисахариды поверхности корневого волоска и капсулы бактерий одинаковы. Таков механизм специфического прикрепления определенного вида клубеньковых бактерий к корням только своего хозяина. В последнее время Ф. Дазо лектиновую теорию распространил на адгезию азоспириллы на корнях проса.
Микробная адгезия должна рассматриваться не как взаимодействие молекулы с молекулой, а как взаимодействие клетки с поверхностью. Такое взаимодействие включает одновременное связывание многих молекул адгезинов со множеством рецепторных молекул с образованием большого числа независимых друг от друга связей, что делает адгезию прочной и необратимой или слабообратимой. Адгезия зависит от способности клеток синтезировать и «выставлять» адгезины. Оба процесса находятся под генетическим и фенотипическим контролем.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *