Diferença entre detecção de quorum e extinção de quorum

o diferença chave entre a detecção de quorum e a extinção de quorum é que a detecção de quorum é um mecanismo de regulação da expressão gênica utilizado pelas bactérias para se comunicar e detectar a densidade populacional das células, enquanto o quorum quench é um mecanismo de bactérias que trabalha contra a detecção de quorum e interrompe a expressão gênica da virulência..

As bactérias utilizam mecanismos diferentes para se comunicar. Esses mecanismos de comunicação os ajudam a sentir a densidade populacional e a regular muitos de seus processos fisiológicos. A detecção de quorum é um desses mecanismos muito utilizado por bactérias. A detecção de quorum não apenas facilita a comunicação e a densidade da população, mas também desempenha um papel importante na manutenção da patogenicidade das bactérias em relação a outros hospedeiros, como os humanos. No entanto, os mecanismos de detecção de quorum são problemáticos no controle de infecções bacterianas. Como solução, o quorum quench pode ser usado. A extinção de quorum interfere na detecção de bactérias por quorum e interrompe a expressão dos genes patogênicos.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é detecção de quorum 
3. O que é o Quorum Quenching
4. Semelhanças entre a detecção de quorum e a extinção de quorum
5. Comparação lado a lado - quorum sensing vs quorum extinguir em forma de tabela
6. Resumo

O que é Quorum Sensing?

A detecção de quorum é um mecanismo de regulação de genes usado por bactérias. Eles utilizam esse mecanismo para se comunicar com células bacterianas e sentir sua própria densidade populacional. Eles produzem e secretam pequenas moléculas conhecidas como autoindutores para detectar a densidade populacional. Usando esse método, eles regulam a expressão de genes de virulência. Além disso, os autoindutores são pequenas moléculas de sinalização difusíveis, principalmente lactonas N-acil-homoserina (AHL). Eles desencadeiam a expressão de genes de virulência.

Figura 01: Detecção de quorum

A detecção de quorum é importante para muitas atividades fisiológicas de bactérias. As moléculas de detecção de quorum induzem processos como simbiose, virulência, competência, conjugação, produção de antibióticos, motilidade, esporulação, fixação de nitrogênio e formação de biofilme, etc..

Além disso, a detecção de quorum é comum em bactérias gram-negativas e gram-positivas. No entanto, eles secretam moléculas diferentes como auto-indutores. Bactérias gram-negativas mediam a detecção de quorum através de lactonas homoserinas aciladas, enquanto bactérias gram-positivas mediam-na através de oligo-peptídeos processados.

O que é o Quorum Quenching?

A têmpera de quorum é um mecanismo natural de bactérias que funciona contra o mecanismo de detecção de bactérias de quorum. Quando a detecção de quorum ajuda as bactérias a expressar genes de virulência, a inibição de quorum a inibe. Assim, a têmpera do quorum é um mecanismo que desliga a expressão do gene de virulência em bactérias patogênicas. Na têmpera do quorum, as bactérias produzem enzimas e inibidores químicos para degradar as moléculas sensoras do quorum. Com a degradação dos auto-indutores, as bactérias perdem sua capacidade de detecção de quorum. Portanto, a têmpera do quorum interrompe a capacidade de um patógeno de detectar sua densidade celular e desativar ou diminuir a capacidade de desencadear a expressão virulenta.

Figura 02: Extinção de quorum

A têmpera do quorum interrompe a detecção do quorum por vários métodos. Inativa as enzimas de sinalização ou introduz moléculas que imitam moléculas de sinalização e bloqueiam seus receptores. Além disso, as enzimas de extinção degradam as moléculas de sinalização ou modificam os sinais de detecção de quorum.

Como a têmpera do quorum é um mecanismo natural, ela pode ser desenvolvida como uma abordagem para prevenir doenças microbianas. A comunicação bacteriana é um aspecto importante das infecções bacterianas. Portanto, a extinção de quorum será uma solução promissora para interferir na comunicação bacteriana, prevenindo doenças bacterianas. Assim, a extinção de quorum pode ser simplesmente definida como uma forma de anti-virulência.

Quais são as semelhanças entre a detecção de quorum e a têmpera de quorum?

• Ambos esses mecanismos são vistos principalmente em bactérias.
• Eles também são mecanismos naturais que ocorrem nas bactérias.
• Além disso, ambos os processos produzem enzimas, produtos químicos, etc. para mediar os processos.

Qual é a diferença entre detecção de quorum e extinção de quorum?

A detecção de quorum é um processo que as bactérias usam para se comunicar umas com as outras e detectar suas densidades populacionais. Por outro lado, a têmpera de quorum é um processo usado pelas bactérias para interromper a detecção de quorum. Portanto, essa é a principal diferença entre a detecção de quorum e a extinção de quorum.

Além disso, outra diferença significativa entre a detecção de quorum e a têmpera de quorum é que as bactérias secretam autoindutores ou sinais de detecção de quorum na detecção de quorum, enquanto bactérias produzem enzimas e inibidores de detecção de quorum na têmpera de quorum..

O infográfico abaixo fornece mais comparações com relação à diferença entre a detecção de quorum e a têmpera de quorum.

Resumo - Quorum Sensing vs Quorum Quenching

A detecção de quorum e a têmpera de quorum são dois mecanismos naturais que ocorrem nas bactérias. A detecção de quorum facilita a comunicação entre bactérias e a detecção de suas densidades populacionais. Ocorre através de pequenas moléculas chamadas autoindutores. É um processo importante para as bactérias, pois ajuda na simbiose, virulência, competência, conjugação, produção de antibióticos, motilidade, esporulação, fixação de nitrogênio e formação de biofilme, etc. Enquanto isso, o quorum quench funciona contra a detecção de quorum. Ele interrompe a detecção de quorum e desliga a expressão do gene de virulência. Portanto, é um mecanismo anti-virulência. Portanto, este é o resumo da diferença entre detecção de quorum e extinção de quorum.

Referência:

1. Miller, MB, e L. L. Bassler. "Quorum Sensing in Bacteria". Anual Review of Microbiology, Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, 2001, disponível aqui.
2. Chen, Fang, et al. "Enzimas de extinção de quorum e sua aplicação em moléculas de sinal de degradação para bloquear a infecção dependente de detecção de quorum." International Journal of Molecular Sciences, MDPI, 26 de agosto de 2013, disponível aqui.
3. Catherine et ai. "Extinção de quorum: papel na natureza e desenvolvimentos aplicados". Acadêmico da OUP, Oxford University Press, 1 de outubro de 2015, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Quorum quenching” Por BQUB13 Cizquierdo - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Quorum sensing of Gram Negative cell” Por Gluckma2 - trabalho próprio, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia