Quorum sensing

Quorum sensing (QS) – mechanizm komunikacji między komórkami bakterii polegający na wytwarzaniu, wydzielaniu i rozpoznawaniu cząsteczek sygnałowych (tzw. autoinduktorów), których stężenie w środowisku rośnie wraz z zagęszczeniem populacji i prowadzi do skoordynowanej regulacji ekspresji genów w całej społeczności bakteryjnej[1][2]. W polskojęzycznej literaturze naukowej najczęściej spotyka się nazwę angielską (quorum sensing) i skrót QS, zwykle objaśniane opisowo jako chemiczne „porozumiewanie się” komórek w populacjach bakterii[1][3].

Do najczęściej opisywanych klas autoinduktorów należą m.in. N-acylo-L-homoserynolaktony (AHL; typowe dla wielu bakterii Gram-ujemnych), oligopeptydy (częste u bakterii Gram-dodatnich) oraz autoinduktor AI-2 opisywany jako sygnał o znaczeniu międzygatunkowym[1][4][3].

Pierwszymi organizmami, u których zaobserwowano to zjawisko, były bakterie z rzędu: Myxobacteria oraz Streptomyces.

Historia

Pierwsze badania nad quorum sensing prowadzili w latach 70. XX wieku naukowcy na Uniwersytecie Harvarda. W 1979 roku Nealson i Hastings opisali regulację bioluminescencji zależną od zagęszczenia populacji u świecących bakterii morskich (wówczas określanych m.in. jako Vibrio fischeri i Vibrio harveyi), wskazując na rolę sygnału chemicznego kumulującego się w hodowli wraz ze wzrostem liczby komórek[5][1].

Badali oni szczepy bakterii Vibrio fischeri oraz Vibrio harveyi, pospolite drobnoustroje mórz i oceanów. Zauważyli, że podczas hodowli w pewnym momencie bakterie zaczynają świecić, a efekt ten ujawnia się przy wysokiej gęstości komórek – gdy stężenie cząsteczek sygnałowych w pożywce przekracza wartość progową i uruchamia ekspresję genów związanych z luminescencją[5][2].

Pojęcie quorum sensing upowszechniło się w literaturze po 1994 roku, kiedy Fuqua, Winans i Greenberg użyli tego terminu dla określenia regulacji ekspresji genów zależnej od zagęszczenia populacji bakterii[6][1]. Wcześniej opisywano także inne przykłady sygnalizacji zależnej od zagęszczenia, m.in. u Streptomyces (związanej np. z biosyntezą antybiotyków) oraz u Myxococcus xanthus (w kontekście tworzenia ciałek owocowych)[1].

Występowanie

Inne bakterie, u których odkryto to zjawisko to między innymi:

Quorum sensing bywa opisywany również w kontekście komunikacji międzygatunkowej oraz oddziaływań bakterii z organizmami wyższymi (np. wpływu sygnałów QS na relacje bakteria–żywiciel)[3][4].

Znaczenie biologiczne

Procesy, w których wykorzystywane jest przez bakterie zjawisko quorum sensing:

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ a b c d e f g h i j Adam Jaworski, Liliana Serwecińska, Paweł Stączek. Quorum sensing – komunikowanie się komórek w populacjach bakterii przy udziale chemicznych cząsteczek sygnałowych. „Postępy Biologii Komórki”, s. 231–256, 2005. [dostęp 2025-12-21]. (pol.). 
  2. ↑ a b c d e f Christopher M. Waters, Bonnie L. Bassler. Quorum sensing: cell-to-cell communication in bacteria. „Annual Review of Cell and Developmental Biology”, s. 319–346, 2005. DOI: 10.1146/annurev.cellbio.21.012704.131001. PMID: 16212498. [dostęp 2025-12-21]. (ang.). 
  3. ↑ a b c d Paulina Lipa, Marta Kozieł, Monika Janczarek. Zjawisko Quorum Sensing bakterii Gram-ujemnych: cząsteczki sygnałowe i inhibitory oraz ich potencjalne zastosowanie terapeutyczne. „Postępy Biochemii”. 63 (4), s. 242–260, 2017. [dostęp 2025-12-21]. (pol.). 
  4. ↑ a b c Alicja Ziemichód, Bogumiła Skotarczak. Molecular basis of quorum sensing signal-response systems in bacteria. „Acta Biologica”, s. 133–140, 2017. DOI: 10.18276/ab.2017.24-11. [dostęp 2025-12-21]. (ang.). 
  5. ↑ a b K. H. Nealson, J. W. Hastings. Bacterial bioluminescence: its control and ecological significance. „Microbiological Reviews”, s. 496–518, 1979. DOI: 10.1128/mr.43.4.496-518.1979. PMID: 396467. [dostęp 2025-12-21]. (ang.). 
  6. ↑ S. C. Fuqua. Quorum sensing in bacteria: the LuxR-LuxI family of cell density-responsive transcriptional regulators. „Journal of Bacteriology”, s. 269–275, 1994. DOI: 10.1128/jb.176.2.269-275.1994. PMID: 8288518. [dostęp 2025-12-21]. (ang.). 
  7. ↑ J. P. Kirwan, T. A. Gould, H. P. Schweizer, S. W. Bearden i inni. Quorum-Sensing Signal Synthesis by the Yersinia pestis Acyl-Homoserine Lactone Synthase YspI. „Journal of Bacteriology”, s. 784–788, 2006. DOI: 10.1128/JB.188.2.784-788.2006. PMID: 16428390. [dostęp 2025-12-21]. (ang.). 
  8. ↑ J. Yu, X. Huang, C. Wu, G. Li i inni. Analysis of Autoinducer-2 Quorum Sensing in Yersinia pestis. „Infection and Immunity”, s. 4053–4062, 2013. DOI: 10.1128/IAI.00880-13. PMID: 23959719. [dostęp 2025-12-21]. (ang.). 

Linki zewnętrzne

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.