การยืดตัวเป็นการเจริญเติบโตที่ผิดปกติของแบคทีเรีย บางชนิด เช่นEscherichia coliซึ่งเซลล์จะยืดตัวต่อไปแต่ไม่แบ่งตัว (ไม่มี การสร้าง ผนังกั้น ) ^{[ 1 ] [ 2 ]}เซลล์ที่เกิดจากการยืดตัวโดยไม่แบ่งตัวจะมีโครโมโซมหลายชุด^{[ 1 ]}

ในกรณีที่ไม่มียาปฏิชีวนะหรือปัจจัยกระตุ้น อื่นๆ การสร้างเส้นใยจะเกิดขึ้นในความถี่ต่ำในประชากรแบคทีเรีย (เส้นใยสั้น 4–8% และเส้นใยยาว 0–5% ในการเพาะเลี้ยง 1-8 ชั่วโมง) ^{[ 3 ]}ความยาวของเซลล์ที่เพิ่มขึ้นสามารถปกป้องแบคทีเรียจากการถูกล่าโดยโปรโตซัว และการกลืนกินโดยนิวโทรฟิลโดยทำให้การกลืนกินเซลล์ทำได้ยากขึ้น^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} การสร้างเส้นใยยังเชื่อกันว่าช่วยปกป้องแบคทีเรียจากยาปฏิชีวนะ และเกี่ยวข้องกับลักษณะอื่นๆ ของความรุนแรง ของแบคทีเรีย เช่นการสร้างไบโอฟิล์ม^{[ 6 ] [ 7 ]}

จำนวนและความยาวของเส้นใยภายในประชากรแบคทีเรียจะเพิ่มขึ้นเมื่อแบคทีเรียสัมผัสกับสารทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่างๆ (เช่นแสงยูวียา ปฏิชีวนะ ที่ยับยั้งการสังเคราะห์ DNA แบค ทีริโอเฟจ ) ^{[ 3 ] [ 8 ]} สิ่งนี้เรียกว่าการสร้างเส้นใยแบบมีเงื่อนไข^{[ 2 ]} ยีนสำคัญบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเส้นใยใน^E. coliได้แก่sulA , minCDและdamX [ ^{9 ] [ 10 ]}

สารยับยั้งการสังเคราะห์ เพปติโดไกลแคนบางชนิด(เช่นเซฟูรอกซิเม , เซฟทาซิดิม ) กระตุ้นการสร้างเส้นใยโดยการยับยั้งโปรตีนที่จับกับเพนิซิลลิน (PBPs)ซึ่งมีหน้าที่ในการเชื่อมโยงเพปติโดไกลแคนที่ผนังกั้น (เช่น PBP3 ในE. coliและP. aeruginosa ) เนื่องจาก PBPs ที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์ผนังด้านข้างไม่ได้รับผลกระทบจากเซฟูรอกซิเมและเซฟทาซิดิมมากนัก การยืดตัวของเซลล์จึงดำเนินไปโดยไม่มีการแบ่งเซลล์ และสังเกตเห็นการสร้างเส้นใย^{[ 3 ] [ 11 ] [ 12 ]}

ยาปฏิชีวนะที่ยับยั้ง การสังเคราะห์ DNAและทำลาย DNA (เช่นเมโทรนิดาโซล , ไมโตมัยซิน ซี , ฟลูออโรควิโนโลน , โนโวไบ โอซิน ) กระตุ้นการสร้างเส้นใยผ่านการตอบสนอง SOSการตอบสนอง SOS ยับยั้งการสร้างผนังกั้นจนกว่า DNA จะได้รับการซ่อมแซม ความล่าช้านี้จะหยุดการส่งต่อ DNA ที่เสียหายไปยังลูกหลาน แบคทีเรียยับยั้งการสร้างผนังกั้นโดยการสังเคราะห์โปรตีน SulA ซึ่งเป็น สารยับยั้ง FtsZที่หยุดการสร้างวงแหวน Z จึงหยุดการดึงดูดและการกระตุ้น PBP3 ^{[ 3 ] [ 13 ]} หากแบคทีเรียขาด นิว คลีโอเบสไทมีนจากการรักษาด้วย สารยับยั้งการสังเคราะห์ กรดโฟลิก (เช่นไตรเมโทพริม ) สิ่งนี้จะขัดขวางการสังเคราะห์ DNA และกระตุ้นการสร้างเส้นใยผ่าน SOS การขัดขวางการสร้างวงแหวน Z โดยตรงโดย SulA และสารยับยั้ง FtsZ อื่นๆ (เช่นเบอร์เบอรีน ) ก็กระตุ้นการสร้างเส้นใยเช่นกัน^{[ 3 ] [ 14 ] [ 15 ]}

สารยับยั้ง การสังเคราะห์โปรตีนบางชนิด(เช่นคานามัยซิน ) สารยับยั้ง การสังเคราะห์ RNA (เช่นไบไซโคลไมซิน ) และสารทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ (เช่นแดปโตไมซินโพลีไมซิน บี ) ก็ทำให้เกิดการสร้างเส้นใยเช่นกัน แต่เส้นใยเหล่านี้จะสั้นกว่าเส้นใยที่เกิดจากยาปฏิชีวนะข้างต้นมาก^{[ 3 ]}

การสร้างเส้นใยมักเป็นผลมาจากความเครียดจากสิ่งแวดล้อม มีการสังเกตพบการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน^{[ 16 ]}การขาดแคลนน้ำ^{[ 17 ]}ความเข้มข้นของสารละลายสูง^{[ 18 ]}ค่า pH ที่สูงหรือต่ำเกินไป^{[ 19 ]}และการสัมผัสกับรังสียูวี^{[ 20 ]}แสงยูวีทำลายดีเอ็นเอของแบคทีเรียและกระตุ้นให้เกิดการสร้างเส้นใยผ่าน การตอบ สนองSOS ^{[ 3 ] [ 21 ]} การอดอาหารก็สามารถทำให้เกิดการสร้างเส้นใยของแบคทีเรียได้ เช่นกัน ^{[ 9 ]} ตัวอย่างเช่น หากแบคทีเรียขาดนิวคลีโอเบสไทมีน จะทำให้การสังเคราะห์ดีเอ็นเอหยุดชะงักและกระตุ้นให้เกิดการสร้างเส้นใยผ่านกลไก SOS ^{[ 3 ] [ 22 ]}

สารอาหารหลักและโมเลกุลชีวภาพหลายชนิดสามารถทำให้เซลล์แบคทีเรียสร้างเส้นใยได้ รวมถึงกรดอะมิโนกลูตามีน โพรลีน และอาร์จินีน และกรดอะมิโนที่มีโซ่กิ่งบางชนิด^{[ 23 ]} แบคทีเรียบางชนิด เช่นParaburkholderia elongataจะสร้างเส้นใยได้เช่นกัน อันเป็นผลมาจากแนวโน้มที่จะสะสมฟอสเฟตในรูปของโพลีฟอสเฟต ซึ่งสามารถคีเลตโคแฟคเตอร์โลหะที่จำเป็นสำหรับโปรตีนในการแบ่งเซลล์ได้^{[ 2 ]} นอกจากนี้ การสร้างเส้นใยยังถูกกระตุ้นโดยสภาวะที่มีสารอาหารสูงในเชื้อก่อโรคภายใน เซลล์ Bordetella atropiซึ่งเกิดขึ้นผ่านทางวิถี UDP-glucose ที่มีการอนุรักษ์สูง การสังเคราะห์และการรับรู้ UDP-glucose จะยับยั้งการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรีย และการสร้างเส้นใยที่เกิดขึ้นจะทำให้B. atropiสามารถแพร่กระจายไปยังเซลล์ข้างเคียงได้^{[ 24 ]}

การสร้างเส้นใยยังสามารถเกิดขึ้นได้จากเส้นทางอื่นๆ ที่ส่งผลต่อ การสังเคราะห์ ไทมิดิเลตตัวอย่างเช่น การสูญเสียกิจกรรมของไดไฮโดรโฟเลตเรดักเทส (DHFR) บางส่วนทำให้เกิดการสร้างเส้นใยแบบย้อนกลับได้^{[ 25 ]} DHFR มีบทบาทสำคัญในการควบคุมปริมาณของเตตระไฮโดรโฟเลตซึ่งจำเป็นต่อ การสังเคราะห์ พิวรีนและไทมิดิเลต กิจกรรมของ DHFR สามารถถูกยับยั้งได้ด้วยการกลายพันธุ์หรือด้วยความเข้มข้นสูงของยาปฏิชีวนะไตรเมโทพ ริม (ดูการสร้างเส้นใยที่เกิดจากยาปฏิชีวนะข้างต้น)

ความแออัดของเพริพลาสม์หรือเยื่อหุ้มเซลล์ยังสามารถกระตุ้นให้เกิดการสร้างเส้นใยในแบคทีเรียแกรมลบได้ด้วยการรบกวนการทำงานของดิวิโซมตามปกติ^{[ 26 ] [ 27 ]}

มีการรายงานตัวอย่างการเกิดเส้นใยหลายกรณีที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างแบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ หรือตัวแทนก่อโรค เซลล์ที่เป็นเส้นใยมีความต้านทานต่อการถูกกินโดยแบคทีเรียกิน และสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นระหว่างการล่าเหยื่อสามารถกระตุ้นให้เกิดการสร้างเส้นใยได้^{[ 28 ]}การสร้างเส้นใยยังสามารถถูกกระตุ้นได้ด้วยปัจจัยส่งสัญญาณที่ผลิตโดยแบคทีเรียอื่น^{[ 29 ]}นอกจากนี้Agrobacterium spp. ยังสร้างเส้นใยเมื่ออยู่ใกล้กับรากพืช^{[ 30 ]}และE. coliสร้างเส้นใยเมื่อสัมผัสกับสารสกัดจากพืช^{[ 31 ]} สุดท้าย การติดเชื้อแบคทีริโอเฟจสามารถส่งผลให้เกิดการสร้างเส้นใยผ่านการแสดงออกของโปรตีนที่ยับยั้งการประกอบดิวิโซม^{[ 8 ]}

• ความยืดหยุ่นทางสัณฐานวิทยาของแบคทีเรีย
• แบคทีริโอเฟจแบบเส้นใย
• ไซยาโนแบคทีเรียแบบเส้นใย
• แบคทีเรียเส้นใยแบบแบ่งส่วน