4.6 B: inkluzje komórkowe i granulki do przechowywania

inkluzje komórkowe i granulki do przechowywania

bakterie, pomimo swojej prostoty, zawierają dobrze rozwiniętą strukturę komórkową odpowiedzialną za wiele unikalnych właściwości biologicznych, których nie ma wśród archeonów ani eukariotów. Ze względu na prostotę bakterii w stosunku do większych organizmów i łatwość, z jaką można nimi manipulować eksperymentalnie, struktura komórkowa bakterii została dobrze zbadana, ujawniając wiele zasad biochemicznych, które zostały następnie zastosowane do innych organizmów.

większość bakterii nie żyje w środowiskach, które zawierają duże ilości składników odżywczych przez cały czas. Aby pomieścić te przejściowe poziomy składników odżywczych, bakterie zawierają kilka różnych metod przechowywania składników odżywczych, które są stosowane w czasach obfitości, do użytku w czasach potrzeby. Na przykład wiele bakterii przechowuje nadmiar węgla w postaci polihydroksyalkanianów lub glikogenu. Niektóre drobnoustroje przechowują rozpuszczalne składniki odżywcze, takie jak azotany w wakuolach. Siarka jest najczęściej przechowywana w postaci granulek pierwiastkowych (S0), które mogą być osadzane wewnątrz – lub zewnątrzkomórkowo. Granulki siarki są szczególnie powszechne u bakterii, które używają siarkowodoru jako źródła elektronów. Większość z wyżej wymienionych przykładów można oglądać za pomocą mikroskopu i są otoczone cienką błoną nieczęstotliwościową, aby oddzielić je od cytoplazmy.

ciała inkluzywne to jądrowe lub cytoplazmatyczne Agregaty substancji plamiących, Zwykle białek. Zazwyczaj reprezentują miejsca namnażania wirusa w komórce bakteryjnej lub eukariotycznej i zwykle składają się z białek kapsydowych wirusa. Ciała inkluzywne mają niezwiązaną błonę lipidową. Ciała inkluzji białek są klasycznie uważa się, że zawierają źle złożone białko. Jednak to zostało niedawno zakwestionowane, ponieważ zielone białko fluorescencyjne czasami fluoryzuje w ciałach włączających, co wskazuje na pewne podobieństwo natywnej struktury, a naukowcy odzyskali złożone białko z ciałek włączających.

gdy geny z jednego organizmu ulegają ekspresji w innym, powstałe białko czasami tworzy ciała inkluzywne. Jest to często prawdą, gdy duże odległości ewolucyjne są krzyżowane; na przykład, cDNA wyizolowane z Eukarii i wyrażone jako rekombinowany gen w prokariocie, ryzykuje tworzenie nieaktywnych agregatów białka znanych jako ciała inkluzji. Podczas gdy cDNA może prawidłowo kodować dla translowalnego mRNA, białko, którego wyniki pojawią się w obcym mikrośrodowisku. Często ma to fatalne skutki, zwłaszcza jeśli intencją klonowania jest produkcja biologicznie aktywnego białka. Na przykład u prokariotów nie występują układy eukariotyczne do modyfikacji węglowodanów i transportu błon.

wewnętrzne mikrośrodowisko komórki prokariotycznej (pH, osmolarność) może różnić się od pierwotnego źródła genu. Mechanizmy składania białka mogą być również nieobecne, a hydrofobowe pozostałości, które normalnie pozostałyby Zakopane, mogą być narażone i dostępne do interakcji z podobnymi odsłoniętymi miejscami na innych pozamacicznych białkach. Systemy przetwarzania do rozszczepiania i usuwania wewnętrznych peptydów również byłyby nieobecne u bakterii. Pierwsze próby sklonowania insuliny w bakteri cierpiał wszystkie te deficyty. Ponadto, drobna kontrola, która może utrzymać niskie stężenie białka, również będzie brakować w komórce prokariotycznej, a nadekspresja może skutkować wypełnieniem komórki ektopowym białkiem, które, nawet jeśli byłoby prawidłowo złożone, wytrącałoby się przez nasycenie swojego środowiska.