le spores bactériennes ce sont des structures cellulaires procaryotes de résistance produites par des bactéries pour résister et survivre dans des conditions environnementales défavorables. Une fois que les conditions environnementales sont favorables, elles donnent naissance à un nouvel individu.
La synthèse des spores bactériennes se produit par un processus appelé sporulation. La sporulation est stimulée par la rareté des nutriments (sources de carbone et d'azote) dans l'environnement dans lequel vivent certains types de bactéries.
Dans tous les écosystèmes de la biosphère, nous trouvons de nombreuses espèces différentes de bactéries, dont la plupart produisent des spores. Les bactéries sont des organismes procaryotes, c'est-à-dire qu'elles se caractérisent par le fait qu'elles sont unicellulaires microscopiques, dépourvues d'organelles membraneuses internes et ont une paroi cellulaire, entre autres..
Notre connaissance générale des bactéries est qu'elles sont les agents responsables de nombreuses maladies (agents étiologiques), car elles sont capables de proliférer dans d'autres organismes vivants, provoquant des infections et déstabilisant le fonctionnement de leur système physiologique..
Par conséquent, de nombreux protocoles de stérilisation des industries humaines, principalement les industries pharmaceutique, agricole et alimentaire, se concentrent sur la réduction, le contrôle et l'extermination de ces micro-organismes et de leurs spores de la surface des produits commercialisés sur les différents marchés..
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Les spores bactériennes sont des structures extrêmement résistantes, conçues pour résister à différents types de «stress» environnementaux tels que les températures élevées, la déshydratation, le rayonnement solaire ou la présence de différents composés chimiques..
Les spores bactériennes sont généralement enveloppées de 6 couches différentes; bien que ceux-ci puissent varier en fonction des espèces de bactéries. Ces 6 couches sont:
À l'intérieur de chaque spore bactérienne se trouvent tous les composants essentiels pour former un individu similaire (sinon identique) à celui qui l'a engendrée. Ces éléments comprennent:
Les spores sont considérées comme une forme de reproduction asexuée, car souvent les conditions deviennent défavorables en raison d'une croissance excessive de la population et les bactéries qui perçoivent le stimulus de la rareté des ressources commencent la sporulation..
Il est important de comprendre que toutes les spores bactériennes donnent naissance à des individus génétiquement identiques à celui qui les a engendrés, donc les considérer comme une forme de reproduction asexuée est parfaitement valable..
Dans la partie la plus interne des spores bactériennes se trouve le protoplaste, également connu sous le nom de «noyau de spore» ou «cellule germinale».
La structure externe de la spore est conçue avec la fonction principale de protéger le protoplaste, qui contient le cytoplasme, les molécules d'ADN et d'ARN, les protéines, les enzymes, les cofacteurs, les ions, les sucres, etc., qui sont nécessaires au maintien métabolique des bactéries..
La première couche qui entoure le protoplaste est la membrane cellulaire, composée de lipides et de protéines. Il dispose de nombreuses structures spécialisées dans l'interaction avec les couvertures les plus externes, afin de percevoir les stimuli de l'environnement qu'ils reçoivent..
La paroi cellulaire interne et externe, qui sont les couches qui précèdent la membrane cellulaire, ont la structure typique de la paroi cellulaire bactérienne: elles sont composées principalement de l'hétéropolysaccharide appelé peptidoglycane (N-acétyl glucosamine et acide N-acétyl muramique).
Couvrant les murs que nous venons de mentionner est le cortex, qui est composé de grandes chaînes de peptidoglycane (45-60% de résidus d'acide muramique).
Sur le cortex se trouvent les couches interne et externe de spores bactériennes, constituées de protéines avec des fonctions spécialisées pour désactiver les enzymes et les agents chimiques toxiques qui pourraient endommager la spore. Deux des enzymes les plus abondantes dans cette couche sont la superoxyde dismutase et la catalase..
L'exosporium (qui n'est pas produit par toutes les espèces) est composé de protéines et de glycoprotéines qui bloquent l'accès de grandes protéines comme les anticorps, par exemple. On pense que cette couche se trouve dans des bactéries qui dépendent d'un caractère pathogène pour survivre..
La formation de spores commence lorsque les cellules bactériennes activent la voie génétique qui contrôle les fonctions de sporulation. Ces gènes sont activés par des protéines et des facteurs de transcription qui détectent les changements environnementaux (ou la transition de «favorable» à «défavorable»)..
Le modèle classique utilisé pour étudier la formation d'une spore bactérienne est celui observé dans Bacillus subtilis, qui est subdivisé en 7 étapes. Cependant, la formation de spores dans chaque espèce bactérienne a ses particularités et peut impliquer plus ou moins d'étapes.
Les étapes de la sporulation peuvent être facilement appréciées, à l'aide d'un microscope et en observant les cellules se développant dans des environnements pauvres en nutriments. Nous pouvons décrire ces étapes grossièrement comme suit:
La cellule augmente son volume cytosolique au moins trois fois en une période relativement courte.
Concomitamment à l'augmentation du volume cytosolique, le génome de la bactérie est dupliqué par mitose. En fin de mitose, le génome «maternel» s'aligne vers l'un des pôles de la cellule, tandis que le «fils» ou génome résultant s'aligne vers le pôle opposé..
La membrane cellulaire commence à se resserrer très près du pôle où se trouve le génome «fille» produit pendant la mitose. Cette contraction finit par isoler le génome résultant du reste du cytosol de la cellule..
Le segment formé par la membrane cellulaire resserrée est renforcé par une autre partie de la membrane cellulaire, formant une double membrane et donnant naissance à une spore immature appelée «forespora».
La cellule bactérienne augmente la production de résidus d'acide muramique. Ceux-ci sont dirigés vers la surface qui recouvre la forespora, générant une couche de protection supplémentaire. Une fois la formation de cette couche terminée, la forespora est appelée exospora.
Les augmentations de la production d'acide muramique sont également orientées pour former deux couches d'une composition de peptidoglycane similaire à celle de la paroi cellulaire bactérienne. Ces deux couches formeront le revêtement intérieur et extérieur de l'exospore et la transformeront en une endospore..
La dernière étape de la sporulation ou de la formation des spores est la libération. La paroi cellulaire, la membrane et tous les revêtements de la cellule «mère» sont lysés et libèrent l'endospore mature dans l'environnement..
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