กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

การเคลื่อนไหวที่กล้าหาญ

การเคลื่อนไหวของเซลล์

การเคลื่อนที่แบบผจญภัย เป็นการ เคลื่อนที่แบบเลื่อนชนิดหนึ่ง ซึ่งแตกต่างจากกลไก การเคลื่อนที่ส่วนใหญ่การเคลื่อนที่แบบผจญภัยไม่เกี่ยวข้องกับแฟลเจลลัมการเคลื่อนที่แบบเลื่อนมักเกี่ยวข้...

การเคลื่อนไหวที่กล้าหาญ

มองเห็น Myxococcus xanthusภายใต้กล้องจุลทรรศน์

การเคลื่อนที่แบบผจญภัย เป็นการ เคลื่อนที่แบบเลื่อนชนิดหนึ่ง ซึ่งแตกต่างจากกลไก การเคลื่อนที่ส่วนใหญ่การเคลื่อนที่แบบผจญภัยไม่เกี่ยวข้องกับแฟลเจลลัมการเคลื่อนที่แบบเลื่อนมักเกี่ยวข้องกับฝูงแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนที่แบบผจญภัยนั้นเกิดขึ้นโดยเซลล์เดี่ยว[ 1 ]มีการตั้งสมมติฐานว่าการเลื่อนนี้เกิดขึ้นผ่านการประกอบระบบการหลั่งแบบประเภท IVและการขับเมือกโพลีแซ็กคา ไรด์ [ 2 ]หรือโดยการใช้ชุดของคอมเพล็กซ์การยึดเกาะ งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบผจญภัยมุ่งเน้นไปที่สายพันธุ์Myxococcus xanthusงานวิจัยที่เก่าแก่ที่สุดนี้เป็นผลงานของ Jonathan Hodgkin และ Dale Kaiser

สมมติฐานที่แข่งขันกัน

ปัจจุบันมีสมมติฐานหลักสองข้อที่อธิบายว่าการเคลื่อนที่แบบผจญภัยเกิดขึ้นได้อย่างไร: (1) การขับเมือกออกทางขั้ว หรือ (2) มอเตอร์ที่ไม่รู้จักในปัจจุบันที่ใช้โปรตีนยึดเกาะบนพื้นผิวเซลล์[ 3 ]วิธีการเคลื่อนที่เหล่านี้อาจประสานงานกัน โปรตีนยึดเกาะอาจช่วยให้เซลล์เคลื่อนที่ข้ามพื้นผิวได้ ในขณะที่ระบบขับเคลื่อนเมือกช่วยในการหล่อลื่น[ 4 ]

  1. มีการสังเกตพบว่า Myxococcusทิ้งร่องรอยเมือกไว้บนวุ้น[ 5 ]เชื่อกันว่าสิ่งนี้มีส่วนช่วยในการเคลื่อนที่แบบเลื่อนของเซลล์เหล่านี้ เมื่อเมือกถูกขับออกมาจากขั้วใดขั้วหนึ่ง แบคทีเรียจะถูกผลักไปข้างหน้า Rosa Yu และ Dale Kaiser ได้ทำการทดลองเพื่อสนับสนุนข้อกล่าวอ้างนี้ โดย เพิ่มการกลายพันธุ์จากการแทรก ทรานสโพซอนเข้าไปในแบคทีเรียที่มีความสามารถในการเคลื่อนที่แบบผจญภัย ในแบคทีเรีย 15 ตัวจาก 33 ตัว เซลล์เริ่มขับเมือกออกมาจากทั้งสองขั้วพร้อมกัน แบคทีเรียเหล่านี้ไม่สามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือข้างหลังได้[ 5 ]แบคทีเรียที่เหลือยังคงสามารถเคลื่อนที่ได้โดยใช้ระบบขับเคลื่อนเมือกที่ขั้ว อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของการเคลื่อนที่ลดลง[ 5 ]สิ่งนี้สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าเซลล์เหล่านี้มีการเคลื่อนที่แบบผจญภัยโดยใช้การขับเมือก ออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะคล้ายหัวฉีดซึ่งรับผิดชอบต่อการขับเคลื่อนนี้ได้รับการระบุใน ไซยา โนแบคทีเรียสายพันธุ์Phormidium [ 6 ] เชื่อกันว่าออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะคล้ายหัวฉีดเหล่านี้อาจมีอยู่ใน สายพันธุ์ Myxococcusแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แสดงให้เห็นว่าหัวฉีดเหล่านี้สามารถสร้างแรงได้มากพอที่จะเคลื่อนย้ายสายพันธุ์แบคทีเรียในลักษณะเดียวกับที่สังเกตเห็นการเคลื่อนที่[ 7 ]
  2. นอกจากนี้ ยังพบว่า Myxococcusเคลื่อนที่โดยใช้คอมเพล็กซ์การยึดเกาะบนพื้นผิว[ 8 ]คอมเพล็กซ์เหล่านี้จะอยู่ในตำแหน่งคงที่เมื่อเทียบกับพื้นผิวขณะที่เซลล์เคลื่อนที่ โปรตีนการยึดเกาะจะประกอบกันที่ขั้วนำของเซลล์ และแยกตัวออกที่ปลายตามของเซลล์ จากนั้นเซลล์ทั้งหมดจะเคลื่อนที่ไปตามกลไกการยึดเกาะ/การแยกตัวนี้ คอมเพล็กซ์เหล่านี้ถูกค้นพบผ่านการเรืองแสงและการสังเกตโปรตีน AglZ-YFP [ 3 ]ขณะที่เซลล์เคลื่อนที่ไปข้างหน้า พบว่าโปรตีนนี้เชื่อมโยงกับพื้นผิวในตำแหน่งคงที่ มีการเสนอว่านี่เป็นผลมาจากมอเตอร์โปรตีนที่ยังไม่ได้รับการระบุลักษณะในปัจจุบัน มอเตอร์นี้จะยึดติดกับ "คอมเพล็กซ์การยึดเกาะเฉพาะจุด" เหล่านี้ และเคลื่อนเซลล์ไปข้างหน้าผ่านการเคลื่อนที่แบบเลื่อน[ 3 ]การค้นพบนี้ขัดแย้งโดยตรงกับสมมติฐาน (1) โปรตีนยึดเกาะเหล่านี้มีอยู่ตลอดความยาวของเซลล์ ในขณะที่การขับเมือกและออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะคล้ายหัวฉีดที่เกี่ยวข้องนั้นเกิดขึ้นที่ขั้วของเซลล์

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Frz และ AglZ

การกลับทิศทางของระบบการเคลื่อนที่ทั้งสอง (S และ A) ถูกควบคุมโดยเส้นทางเคมีรับรู้ Frz โดเมนตัวรับเทียมที่ปลาย N และโดเมนขดเกลียวที่ปลาย C ที่ยาวต่างก็มีอยู่ในโปรตีนไซโตพลาสมิกที่รู้จักกันในชื่อ AglZ ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับ FrzCD ซึ่งเป็นตัวรับสำหรับเส้นทาง Frz ปฏิสัมพันธ์นี้มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นผ่านบริเวณปลาย N การศึกษาการเชื่อมโยงข้ามโปรตีนในหลอดทดลองได้ดำเนินการเพื่อตรวจสอบการค้นพบนี้[ 9 ]การมีอยู่ของคอมเพล็กซ์การยึดเกาะโฟกัสที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของเซลล์ในระหว่างการเคลื่อนที่แบบผจญภัยได้รับการแนะนำโดยตำแหน่งของ AglZ ในกลุ่มที่คงที่เมื่อเทียบกับพื้นผิวในขณะที่เซลล์เคลื่อนที่ไปข้างหน้า การค้นพบการกลายพันธุ์แสดงให้เห็นว่า AglZ เป็นตัวควบคุมของระบบการเคลื่อนที่ A มากกว่าที่จะเป็นส่วนหนึ่งของกลไกที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ A "เมื่อเซลล์กลับทิศทาง พวกมันทั้งสองจะเปลี่ยนขั้วในลักษณะที่ประสานกัน" [ 9 ]  มีการตั้งสมมติฐานว่า AglZ และ FrzS อยู่ในตำแหน่งปลายน้ำของเส้นทาง Frz ในการควบคุมการเคลื่อนที่แบบ A และ S ตามลำดับ การศึกษาทางพันธุกรรมสนับสนุนแนวคิดที่ว่า AglZ อยู่ต้นน้ำของเส้นทาง Frz อย่างมาก

ไมโซค็อกคัส แซนทัส

ดอกเห็ด M. xanthusมีขนาดใหญ่และสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

M. xanthusเป็นสมาชิกของ ไฟลัม Proteobacteriaและถูกจัดอยู่ในกลุ่ม Deltaproteobacteria ชื่อMyxococcus xanthusสามารถตีความได้ว่า " โคคัส เมือกสีเหลือง " [ 10 ]เมื่อตรวจสอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์ จะปรากฏเป็น แท่ง แกรมลบและเป็นที่รู้จักในด้านความสามารถในการสร้างสปอร์และผล M. xanthusเป็นตัวอย่างหลักและจุลินทรีย์ที่ได้รับการวิจัยมากที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบผจญภัย พบได้ทั่วไปในดินM. xanthusสามารถเคลื่อนที่ข้ามพื้นผิวแข็งได้โดยไม่ต้องใช้แฟลเจลลา ซึ่งทำได้โดยวิธีการเคลื่อนที่สองวิธีที่แตกต่างกัน ได้แก่ การเคลื่อนที่แบบสังคมและการเคลื่อนที่แบบผจญภัย[ 11 ] M. xanthusกินเซลล์แบคทีเรียอื่นเป็นอาหาร และใช้การเคลื่อนที่แบบสังคมและการเคลื่อนที่แบบผจญภัยเพื่อล่าเป็นฝูงหรือเป็นรายบุคคลตามลำดับ[ 10 ]

องค์ประกอบโครงสร้าง

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนที่แบบผจญภัยประกอบด้วยตำแหน่งทางพันธุกรรม 21 ตำแหน่งและโครงสร้างที่แตกต่างกันสองแบบ โครงสร้างสองแบบที่เราระบุได้คือออร์แกเนลล์การหลั่งและโครงสร้างคล้ายโซ่เชิงเส้นเป็นระยะ[ 4 ]การเคลื่อนที่แบบผจญภัยยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่มีการเสนอว่าโปรตีน Agl/Glt ก่อตัวเป็นซองขนาดใหญ่แล้วโต้ตอบกับเส้นใย MreB การโต้ตอบนี้ทำให้สามารถเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มไซโตพลาสมิกได้ ส่วนประกอบของเมือกในการเคลื่อนที่แบบผจญภัยนั้นเชื่อกันว่าช่วยในการหล่อลื่น การยึดเกาะ การขับเคลื่อน และยังช่วยลดแรงเสียดทานอีกด้วย[ 4 ​​]

ประวัติศาสตร์

ภาพนี้แสดงให้เห็นถึงการเคลื่อนที่หลากหลายประเภทของแบคทีเรีย

นับตั้งแต่จุลินทรีย์เริ่มอาศัยอยู่บนโลกเมื่อ 3.7 พันล้านปีก่อน รูปแบบการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกันได้พัฒนาขึ้นตามกาลเวลา การเคลื่อนที่ช่วยให้แบคทีเรียเคลื่อนที่ไปยังอาหารและสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมกว่า หรือหนีจากสารพิษ การศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบเลื่อนเริ่มขึ้นในทศวรรษ 1970 โดย Hodgkin และ Kaiser ผ่านการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม พวกเขาสามารถค้นพบยีนสองกลุ่มที่แตกต่างกันซึ่งมีส่วนช่วยในการเคลื่อนที่ของMyxococcus xanthusยีนเหล่านี้ส่งผลให้เกิด "การเคลื่อนที่แบบสังคม" ซึ่งช่วยให้จุลินทรีย์สามารถล่าเป็นฝูงได้[ 2 ]การเคลื่อนที่แบบผจญภัยยังสามารถอธิบายได้ว่าเป็นการที่เซลล์แต่ละเซลล์สำรวจอาณาเขต การเคลื่อนไหวสำรวจนี้เป็นไปได้ผ่านการผสมผสานของการหลั่งเมือกโปรตีนมอเตอร์และคอมเพล็กซ์การยึดเกาะเฉพาะจุด[ 12 ]การเคลื่อนที่แบบสังคมและการเคลื่อนที่แบบผจญภัยต่างก็ถือเป็นการกลายพันธุ์และเป็นหัวข้อของการศึกษามากมายเนื่องจากยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างดี[ 9 ] Myxococcus xanthusเป็นแบคทีเรียที่ได้รับการวิจัยมากที่สุดในแง่ของการเคลื่อนที่แบบผจญภัย[ 2 ]

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Adventurous_motility&oldid=1327644722 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การเคลื่อนไหวที่กล้าหาญ

การเคลื่อนที่แบบผจญภัย เป็นการ เคลื่อนที่แบบเลื่อนชนิดหนึ่ง ซึ่งแตกต่างจากกลไก การเคลื่อนที่ส่วนใหญ่การเคลื่อนที่แบบผจญภัยไม่เกี่ยวข้องกับแฟลเจลลัมการเคลื่อนที่แบบเลื่อนมักเกี่ยวข้...

สมมติฐานที่แข่งขันกัน

ปัจจุบันมีสมมติฐานหลักสองข้อที่อธิบายว่าการเคลื่อนที่แบบผจญภัยเกิดขึ้นได้อย่างไร: (1) การขับเมือกออกทางขั้ว หรือ (2) มอเตอร์ที่ไม่รู้จักในปัจจุบันที่ใช้โปรตีนยึดเกาะบนพื้นผิวเซลล์ [ 3 ] วิธีการเคลื่อนที่เหล่านี้อาจประสานงานกัน...

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Frz และ AglZ

การกลับทิศทางของระบบการเคลื่อนที่ทั้งสอง (S และ A) ถูกควบคุมโดยเส้นทางเคมีรับรู้ Frz โดเมนตัวรับเทียมที่ปลาย N และโดเมนขดเกลียวที่ปลาย C ที่ยาวต่างก็มีอยู่ในโปรตีนไซโตพลาสมิกที่รู้จักกันในชื่อ AglZ ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับ FrzCD ซึ่งเป็นตัวรับสำหรับเส้นทาง Frz...

ไมโซค็อกคัส แซนทัส

M. xanthus เป็นสมาชิกของ ไฟลัม Proteobacteria และถูกจัดอยู่ในกลุ่ม Deltaproteobacteria ชื่อ Myxococcus xanthus สามารถตีความได้ว่า " โคคัส เมือกสีเหลือง " [ 10 ] เมื่อตรวจสอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์ จะปรากฏเป็น แท่ง แกรมลบ...