Nøkkelforskjellen mellom quorum sensing og quorum quenching er at quorum sensing er en mekanisme for regulering av genuttrykk som brukes av bakterier for å kommunisere med hverandre og fornemme deres cellepopulasjonstetthet, mens quorum quenching er en mekanisme av bakterier som virker mot quorumsføling og stopper virulensgenuttrykket.
Bakterier bruker forskjellige mekanismer for å kommunisere med hverandre. Disse kommunikasjonsmekanismene hjelper dem til å føle befolkningstettheten, og til å regulere mange av deres fysiologiske prosesser. Quorum sensing er en slik mekanisme som brukes mye av bakterier. Quorum-sensing letter ikke bare kommunikasjon og sensing av befolkningstettheten, men den spiller også en stor rolle i å opprettholde patogenisiteten til bakterier overfor andre verter som mennesker. Imidlertid er quorum sensing mekanismer problematiske for å kontrollere bakterielle infeksjoner. Som en løsning kan quorum quenching brukes. Quorum quenching forstyrrer quorumsfølelsen av bakterier og stenger ekspresjonen av de patogene genene.
Hva er Quorum Sensing?
Quorum sensing er en genreguleringsmekanisme som brukes av bakterier. De bruker denne mekanismen til å kommunisere med bakterieceller og fornemme sin egen befolkningstetthet. De produserer og skiller ut små molekyler kjent som autoinduktorer for å føle befolkningstettheten. Ved å bruke denne metoden regulerer de uttrykket av virulensgener. Dessuten er autoinduktorer små diffuserbare signalmolekyler, hovedsakelig N-acyl-homoserin-laktoner (AHL). De utløser ekspresjonen av virulensgener.
Figur 01: Quorum Sensing
Kvorumssansing er viktig for mange fysiologiske aktiviteter til bakterier. Quorum sensing molekyler induserer prosesser som symbiose, virulens, kompetanse, konjugering, antibiotikaproduksjon, motilitet, sporulering, nitrogenfiksering og biofilmdannelse, etc.
Videre er quorum-sensing vanlig hos både gram-negative og gram-positive bakterier. Imidlertid skiller de ut forskjellige molekyler som autoinduktorer. Gram-negative bakterier medierer quorum-sensing gjennom acylerte homoserinlaktoner, mens gram-positive bakterier medierer det gjennom prosesserte oligopeptider.
Hva er Quorum Quenching?
Quorum quenching er en naturlig mekanisme for bakterier som virker mot quorum sensing-mekanismen til bakterier. Når quorum sensing hjelper bakterier til å uttrykke virulensgener, hemmer quorum quenching det. Dermed er quorum quenching en mekanisme som stenger virulensgenuttrykket i patogene bakterier. Ved quorum quenching produserer bakterier enzymer og kjemiske hemmere for å bryte ned quorum sensing molekyler. Ved nedbrytning av autoinduktorer mister bakterier sin evne til quorumsansing. Derfor forstyrrer quorumsslukking evnen til et patogen til å føle celletettheten og deaktivere eller redusere evnen til å utløse det virulente uttrykket.
Figur 02: Quorumslukking
Quorum quenching stopper quorum sensing på flere måter. Den inaktiverer signalenzymer eller introduserer molekyler som etterligner signalmolekyler og blokkerer deres reseptorer. Videre degraderer quenching-enzymer signalmolekyler eller modifiserer quorum-sensing-signaler.
Siden quorum quenching er en naturlig mekanisme, kan den utvikles som en tilnærming for å forebygge mikrobielle sykdommer. Bakteriell kommunikasjon er et viktig aspekt ved bakterielle infeksjoner. Derfor vil quorum quenching være en lovende løsning for å forstyrre bakteriell kommunikasjon, og dermed forhindre bakterielle sykdommer. Dermed kan quorumsslukking enkelt defineres som en form for antivirulens.
Hva er likhetene mellom quorumssansing og quorumsslukking?
- Begge disse mekanismene sees hovedsakelig i bakterier.
- De er også naturlige mekanismer som forekommer i bakterier.
- I tillegg produserer begge prosessene enzymer, kjemikalier osv. for å formidle prosessene.
Hva er forskjellen mellom Quorum Sensing og Quorum Quorum?
Kvorumssansing er en prosess som bakterier bruker for å kommunisere med hverandre og fornemme deres befolkningstetthet. I motsetning til dette er quorum quenching en prosess som bakterier bruker for å forstyrre quorum sensing. Så dette er nøkkelforskjellen mellom quorumsføling og quorumsslukking.
En annen betydelig forskjell mellom quorum sensing og quorum quenching er dessuten at bakteriene skiller ut autoinduktorer eller quorum sensing signaler i quorum sensing, mens bakterier produserer enzymer og quorum sensing inhibitorer i quorum quenching.
Infografikken nedenfor gir flere sammenligninger med hensyn til forskjellen mellom quorumsføling og quorumsslukking.
Sammendrag – Quorum Sensing vs Quorum Quenching
Quorum sensing og quorum quenching er to naturlige mekanismer som finner sted i bakterier. Quorum sensing letter kommunikasjonen mellom bakterier og sensing av deres befolkningstetthet. Det skjer via små molekyler som kalles autoinduktorer. Det er en viktig prosess for bakterier siden den bidrar til symbiose, virulens, kompetanse, konjugering, antibiotikaproduksjon, motilitet, sporulering, nitrogenfiksering og biofilmdannelse, etc. I mellomtiden virker quorum quenching mot quorum sensing. Det forstyrrer quorum sensing og stenger av virulensgenuttrykk. Derfor er det en antivirulensmekanisme. Så dette er sammendraget av forskjellen mellom quorumsføling og quorumsslukking.
