Kaj je bakterija homeostaza?

Homeostaza se nanaša na samoregulativne procese, ki jih živi organizmi uporabljajo za ohranjanje notranje stabilnosti in tako zagotavljajo preživetje. Bakterije se lahko tudi samoregulirajo in prilagajajo nenehno spreminjajočim se okoljskim razmeram, ki jih obkrožajo. Glavni homeostatski procesi, ki zagotavljajo preživetje bakterij, vključujejo homeostazo železa in kovin, homeostazo pH in homeostazo lipidov membrane.

Železo je bistvenega pomena za večino bakterij, vendar je v velikih količinah lahko strupeno. Bakterije lahko dosežejo homeostazo železa tudi v okoljih z majhnimi količinami tega elementa. V tem primeru nekatere bakterije uporabljajo specializirane beljakovine, ki povečajo absorpcijo železa. Patogene bakterije, ki živijo v človeški krvi, lahko ohranijo svojo homeostazo železa z uporabo hemoglobina ali drugih železovih kompleksov. Bakterije imajo tudi beljakovine, na primer feritin, ki so jih uporabljale za shranjevanje železa kot znotrajcelične rezerve. V okolju s toksičnimi koncentracijami železa bakterije uporabljajo svoje proteine ​​za razstrupljanje železa (Dps), ki ščitijo njihov kromosom pred poškodbami.

Poleg železa lahko bakterije zaznajo tudi zunanje ravni drugih elementov, kot so svinec, kadmij in živo srebro. Kovinski senzorji so kompleksni proteini, ki jih najdemo v nekaterih bakterijah in lahko zaznajo in uravnavajo notranjo raven strupenih težkih kovin in koristnih kovinskih ionov. Človeški patogen Mycobacterium tuberculosis in tla Streptomyces coelicolor v tleh imajo več kot deset kovinskih senzorjev.

Raven kislosti snovi se meri s pomočjo pH. Čeprav večina vrst bakterij potrebuje zunanjo raven pH blizu nevtralne ali 7, lahko bakterije, imenovane ekstremofili, živijo v okoljih z vrednostmi pH pod 3, kislih ali nad 11 ali v alkalijah. Bakterije imajo mehanizme za zaznavanje zunanjih sprememb pH. Kompleksna homeostaza pH večine bakterij jim omogoča, da prenašajo zunanje vrednosti pH, ki se razlikujejo od njihovih notranjih ravni kislosti.

Membrana bakterij vsebuje različne vrste beljakovin in lipidov. Bakterije lahko prilagodijo lipidno sestavo svojih membran in tako spremenijo svojo prepustnost. Sposobnost bakterij, da nadzorujejo lipidno sestavo svojih membran, se imenuje membranska lipidna homeostaza in jim omogoča preživetje v različnih okoljih.