مظاهر خاصة بالبكتريا المقاومة للإشعاع

وجد في البكتريا ان هناك تضاعف وتضخيم لبعض البروتينات التي تساعدها في المقاومة الكبيرة للإشعاع. ومنها Ferredoxin والذي يكون مضاعفا أيضاً في الاركيا ذاتية التغذية. وتضاعف البكتريا الانزيمات المشاركة في هدم الدهون كما هو الحال مع Mb. Tuberculosis ، وتضاعف Cytochrome C بشكل مشابه لما موجود في البكتريا المختزلة للمعادن Shewanella .

وتنفرد البكتريا D. radiodurans بزيادة عدد وكمية عددا من انزيمات Hydrolases مثل Nudix hydrolases  وانزيمات Lipase / (α / β ) hydrolases epoxidase ، وانزيمات البروتيزات مثل Subtilisin – like proteases وانزيمات اخرى مثل Sugar deacetylases و Amino group acetyltransferases وكذلك تزداد الانزيمات التي تشارك في عمليات تنظيف الخلية بعد عملية التشعيع. ولعل اهم الزيادات هي زيادة Nudix ومنها بروتين mut T المضاد للتطفير اذ يمنع انحشار 8- oxo – dGTP في DNA وهناك انزيمات مشابه للـ mut T تستعمل عددا من مواد الاساس وهي تشكل عائلة كبيرة تعرف بـ House cleaning التي تدمر المواد الضارة وتوجد مشابهات لها في بكتريا الاخرى.

اما بروتينات نقل مجموعة الامين المذكورة فيوجد حوالي 11 بروتين تشابه الموجودة في البكتريا الاخرى وهي تقاوم المضادات الحيوية البيبتيدية، ويعتقد انها تساعد D. radiodurans في مقاومة المضادات الحيوية البيبتيدية التي تنتج من الاحياء التي تشاركها البيئة وتنافسها على مصادر الكاربون والنتروجين لأنها تعيش بنمط متباين التغذية.

وتستعمل البكتريا الانزيمات العاملة في ايض الدهون Lipase (α / β ) hydrolases في تدمير المواد الدخيلة، وتساهم الانزيمات في تخليق معقد الغلاف الذي يحيط بالخلايا.

وتضاعف الخلايا الانزيمات والبروتينات العاملة في مجالات الحوامض النووية اذ تزيد من الانزيمات العاملة في DNA topology والتي لها دور مهم في عمليات اصلاح DNA وكذلك تزداد انزيمات RNA ligases المساهمة في ايض RNA وتشارك أيضاً في عمليات نقل الاشارات وتزداد الخلايا من بروتينات وانزيمات اخرى تساهم في مقاومتها للإشعاع وغيره من الاجهادات وتكون هذه خاصة بالبكتريا وتقلل من تأثير الاشعاع وكذلك تأثير المعادن الثقيلة والمواد المطفرة مثل Methyl methane sulfonate و Mitomycin C. وتنتج البكتريا عددا من الانزيمات القاطعة غير موجود في بكتريا اخرى.

تحوي البكتريا على عدد من البروتينات التي لها علاقة بتوليد الامراض الموجودة في بكتريا اخرى وكذلك في حقيقيات النواة. وتحوي البكتريا على الجينات المسئولة عن تخليق الشعيرات الجنسية ولكنها لا تكونها ولكن يعتقد ان نواتجها تشارك في عمليات الافراز للمكونات التي تشكل التراكيب السطحية.

وهناك مظهرا اخر تتبعه البكتريا لغرض العيش تحت الظروف غير الطبيعية وهو ربط عدة اجزاء من البروتينات في بروتين واحد يقوم بعدة وظائف مما يؤدي الى التعاون بين الوظائف وسهولة عمليات التنظيم اذ يسهل مثلا تغير تخصص مواد الاساس التي تعمل عليها, وهذا الربط يعد نوعا من أنواع التطبع للعيش بنمط حياتي غير شائع. فتحوي D. radiodurans على أكثر من 20 بروتين لها أكثر من جزء فعال وهذا الارتباط غير الطبيعية لا يوجد في الاحياء ومن أمثلة ذلك ارتباط Nudix hydrolase مع الانزيم Methyl transferase وانزيم Cytosine deaminase ، وكذلك ارتباط Endonuclease مع Helicase . وارتباط  (α / β )   hydrolasesمع Flavin - containing monooxygenase فالبروتين الاخير يقوم بفعالية تحليل المواد الدخيلة وفعالية Oxygenase ، والاثنان يعملان في مسارات الايض الثانوي والتعامل مع المركبات البيئية.

وهناك تشكيلة اخرى من اندماج البروتينات مثل ربط din وهو بروتين ثنائي التركيب يحث الظلام مع sen1 المسئول عن الهرم Senescence وتربط البكتريا هذين البروتينين بأحد بروتينات الصدمة الحرارية. وتربط البكتريا أيضاً بروتينات بعض الانزيمات مثل Phosphatases مع بروتينات Polynucleotide kinases.

وكل هذه المذكورة وغيرها الكثير تعد من المظاهر الفريدة لمكنون البكتريا البروتيني Deioncoccus proteome الذي تم تحديده وأكده تحديد مكنون النسخ Transcriptome.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .

مواضيع ذات صلة

أمثلة على الاحياء المهندسة وراثيا المستعملة

عدم كفاءة الاحياء المهندسة وراثيا

اطلاق الاحياء المهندسة وراثيا الى البيئة

بكتريا Deinococcus geothermalis

مسارات نقل الاشارات للبكتيريا المقاومة للإشعاع

استجابة البكتيريا المقامة للإشعاع للاجهادات

أنظمة ومسارات اصلاح DNA للبكتيريا المقاومة للإشعاع

تركيب الجينوم للبكتيريا المقاومة للإشعاع

انظمة الترجمة والتضاعف للبكتيريا المقامة للإشعاع

المسارات الايضية للبكتريا المقاومة للإشعاع

التلوث الاشعاعي

الترشيح الحيوي لمعالجة الهايدروكاربونات المتطايرة