تفاوت اصلی بین سنجش حد نصاب و خاموش کردن حد نصاب در این است که سنجش حد نصاب یک مکانیسم تنظیم بیان ژن است که توسط باکتری ها برای برقراری ارتباط با یکدیگر و حس تراکم جمعیت سلولی آنها استفاده می شود، در حالی که خاموش کردن حد نصاب مکانیسمی از باکتری ها است که علیه آنها عمل می کند. حد نصاب را حس می کند و بیان ژن حدت را متوقف می کند.
باکتری ها از مکانیسم های مختلفی برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می کنند. این مکانیسم های ارتباطی به آنها کمک می کند تا تراکم جمعیت را احساس کنند و بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی خود را تنظیم کنند. سنجش حد نصاب یکی از این مکانیسم ها است که به شدت توسط باکتری ها استفاده می شود.سنجش حد نصاب نه تنها ارتباط و سنجش تراکم جمعیت را تسهیل می‌کند، بلکه نقش مهمی در حفظ بیماری‌زایی باکتری‌ها نسبت به سایر میزبان‌ها مانند انسان دارد. با این حال، مکانیسم های سنجش حد نصاب در کنترل عفونت های باکتریایی مشکل ساز هستند. به عنوان راه حل می توان از Quorum quenching استفاده کرد. Quorum quenching در سنجش حد نصاب باکتری ها اختلال ایجاد می کند و بیان ژن های بیماری زا را متوقف می کند.
Qorum Sensing چیست؟
سنجش حد نصاب یک مکانیسم تنظیم ژنی است که توسط باکتری ها استفاده می شود. آنها از این مکانیسم برای برقراری ارتباط با سلول های باکتریایی و احساس تراکم جمعیت خود استفاده می کنند. آنها مولکول های کوچکی را تولید و ترشح می کنند که به عنوان خود القا کننده شناخته می شوند تا تراکم جمعیت را حس کنند. با استفاده از این روش بیان ژن های حدت را تنظیم می کنند. علاوه بر این، خودالقا کننده‌ها مولکول‌های سیگنالی قابل انتشار کوچکی هستند که عمدتاً لاکتون‌های N-acyl-homoserine (AHL) هستند. آنها باعث بیان ژن های حدت می شوند.
شکل 01: سنجش حد نصاب
سنجش حد نصاب برای بسیاری از فعالیت های فیزیولوژیکی باکتری ها مهم است. مولکول‌های سنجش حد نصاب فرآیندهایی مانند همزیستی، حدت، صلاحیت، کونژوگاسیون، تولید آنتی‌بیوتیک، تحرک، اسپورزایی، تثبیت نیتروژن و تشکیل بیوفیلم و غیره را القا می‌کنند.
علاوه بر این، سنجش حد نصاب هم در باکتری های گرم منفی و هم در باکتری های گرم مثبت رایج است. با این حال، آنها مولکول های مختلفی را به عنوان خود القا کننده ترشح می کنند. باکتری‌های گرم منفی، حد نصاب را از طریق لاکتون‌های هموسرین آسیله‌دار انجام می‌دهند، در حالی که باکتری‌های گرم مثبت آن را از طریق الیگوپپتیدهای فرآوری‌شده واسطه می‌کنند.
Quorum Quenching چیست؟
خاموش کردن حد نصاب یک مکانیسم طبیعی باکتری است که بر خلاف مکانیسم سنجش حد نصاب باکتری ها عمل می کند.هنگامی که سنجش حد نصاب به باکتری ها کمک می کند تا ژن های حدت را بیان کنند، خاموش کردن حد نصاب آن را مهار می کند. بنابراین، quorum quenching مکانیزمی است که بیان ژن حدت را در باکتری های بیماری زا خاموش می کند. در خاموش کردن حد نصاب، باکتری ها آنزیم ها و بازدارنده های شیمیایی تولید می کنند تا مولکول های سنجش حد نصاب را تجزیه کنند. با تخریب خود القا کننده ها، باکتری ها توانایی سنجش حد نصاب خود را از دست می دهند. از این رو، خاموش کردن حد نصاب توانایی پاتوژن را برای احساس تراکم سلولی خود مختل می کند و توانایی تحریک بیان بیماریزا را غیرفعال یا کاهش می دهد.
شکل 02: Quorum Quenching
Quorum quenching حس حد نصاب را با چندین روش متوقف می کند. آنزیم های سیگنالینگ را غیرفعال می کند یا مولکول هایی را معرفی می کند که مولکول های سیگنال دهنده را تقلید می کنند و گیرنده های آنها را مسدود می کنند. علاوه بر این، آنزیم‌های خاموش کننده، مولکول‌های سیگنال‌دهنده را تخریب می‌کنند یا سیگنال‌های سنجش حد نصاب را تغییر می‌دهند.
از آنجایی که رفع حد نصاب یک مکانیسم طبیعی است، می توان آن را به عنوان رویکردی برای پیشگیری از بیماری های میکروبی توسعه داد. ارتباط باکتریایی یکی از جنبه های مهم عفونت های باکتریایی است. از این رو، رفع حد نصاب یک راه حل امیدوارکننده برای تداخل در ارتباطات باکتریایی و در نتیجه جلوگیری از بیماری های باکتریایی خواهد بود. بنابراین، رفع حد نصاب را می توان به سادگی به عنوان نوعی ضد ویروسی بودن تعریف کرد.
شباهت‌های بین Quorum Sensing و Quorum Quenching چیست؟
- هر دو این مکانیسم عمدتاً در باکتری ها دیده می شوند.
- آنها همچنین مکانیسم های طبیعی هستند که در باکتری ها وجود دارند.
- علاوه بر این، هر دو فرآیند آنزیم‌ها، مواد شیمیایی و غیره را برای میانجی‌گری فرآیندها تولید می‌کنند.
تفاوت بین Quorum Sensing و Quorum Quenching چیست؟
سنجش حد نصابی فرآیندی است که باکتری ها برای برقراری ارتباط با یکدیگر و درک تراکم جمعیت خود از آن استفاده می کنند. در مقابل، Quorum Quenching فرآیندی است که باکتری ها از آن برای برهم زدن حس حد نصاب استفاده می کنند. بنابراین، این تفاوت کلیدی بین سنجش حد نصاب و رفع حد نصاب است.
علاوه بر این، یکی دیگر از تفاوت‌های مهم بین سنجش حد نصاب و خاموش کردن حد نصاب این است که باکتری‌ها در سنجش حد نصاب، خود القاکننده‌ها یا سیگنال‌های سنجش حد نصاب ترشح می‌کنند، در حالی که باکتری‌ها آنزیم‌ها و مهارکننده‌های سنجش حد نصاب را در خاموش کردن حد نصاب تولید می‌کنند.
اینفوگرافیک زیر مقایسه های بیشتری را با توجه به تفاوت بین سنجش حد نصاب و رفع حد نصاب ارائه می دهد.
خلاصه - Quorum Sensing در مقابل Quorum Quenching
احساس حد نصاب و رفع حد نصاب دو مکانیسم طبیعی هستند که در باکتری ها انجام می شوند. سنجش حد نصاب ارتباط بین باکتری ها و سنجش تراکم جمعیت آنها را تسهیل می کند. این از طریق مولکول های کوچکی به نام خود القاگر رخ می دهد. این یک فرآیند مهم برای باکتری ها است زیرا به همزیستی، حدت، صلاحیت، کونژوگاسیون، تولید آنتی بیوتیک، تحرک، اسپورزایی، تثبیت نیتروژن و تشکیل بیوفیلم و غیره کمک می کند.در همین حال، quorum quenching در مقابل حس حد نصاب عمل می کند. این حس حد نصاب را مختل می کند و بیان ژن حدت را خاموش می کند. از این رو، یک مکانیسم ضد ویروسی است. بنابراین، این خلاصه تفاوت بین سنجش حد نصاب و رفع حد نصاب است.
