quá trình quorum sensing

PHÂN TỬ TÍN HIỆU
QUORUM SENSING


Lịch sử phát hiện
• Nghiên cứu từ đầu 1960 trên vi khuẩn Vibrio
fischeri
• Thí nghiệm như sau:
Cho V. fischeri  môi trường lỏng  phát
sáng khi có số lượng lớn tế bào vi khuẩn


Lịch sử phát hiện
Giả thiết ban đầu:
- MT chứa chất ức chế sự phát sáng và chất này bị
loại bỏ khi vi khuẩn hiện diện với số lượng lớn.

Các nghiên cứu CMR:
- Sự phát sáng do tích lũy phân tử hoạt hóa gọi là
autoinducer
- Autoinducer do VK tạo ra và hoạt hóa sự phát sáng
khi nó ở nồng độ cao
- VK có thể cảm nhận được mật độ tế bào thông qua
nồng độ autoinducer


Định nghĩa
Là cơ chế:
• thông tin liên lạc giữa tế bào với tế bào
• phối hợp sự biểu hiện gene trong tế bào vi
khuẩn

 Đáp ứng lại mật độ tế bào bằng cách sản
xuất, giải phóng, dò tìm các phân tử
autoinducer


Vai trò
Điều khiển một số quá trình ở vi khuẩn gây bệnh:
• Sự phát sáng
• Sự tiếp hợp, sự tạo thành khối u
• Sự quần tụ bầy đàn, sự hình thành bào tử
• Sự ăn mòn sinh học, sản xuất chất kháng kháng
sinh
• Sự hình thành biofilm
• Sản xuất các enzyme thủy phân, siderophore …



Phân loại
• Quorum sensing ở vi khuẩn gram âm
• Quorum sensing ở vi khuẩn gram dương


QS ở vi khuẩn gram âm
• Phát hiện đầu tiên ở V. fischeri
• Là nền tảng khám phá hệ thống quorum
sensing ở các vi khuẩn gram âm khác
• Sử dụng N-acyl homoserine lactone là một
autoinducer

QS ở vi khuẩn gram âm

Cơ chế hoạt động chung



QS ở vi khuẩn gram âm

Các cặp phân tử R protein – I protein:
- V. fischeri  Lux R – Lux I
- P. aeruginosa  Las R – Las I
- A. tumefaciens  Tra R – Tra M


QS ở vi khuẩn gram âm

QS ở V. harveyi
Chứa 3 loại autoinducer:
- Harveyi autoinducer 1 (HAI-1): là một AHL
(N-(β-hydroxybutanoyl) homoserine lactone)

- Autoinducer 2 (AI-2): thông tin giữa các loài
(furanoyl borate diester)

- Cholerae autoinducer 1 (CAI-1): giống như ở
V. cholerae


Protein kinase cảm biến
histidine

tự
động
phosphoryl hóa

Cơ
chế
hoạt
động

Chuyển nhóm phosphate


QS ở vi khuẩn gram dương
• Sử dụng oligopeptide như một autoinducer
• Sử dụng các sensor histidine kinase gắn trên
màng như một receptor


Cơ chế hoạt động