• دوشنبه, ۲۲ مهر , ۱۳۹۸

باکتری چیست؟ – با این تک سلولی های پر جمعیت آشنا شوید

باکتری ها موجودات تک سلولی هستند که در محیط های متنوعی رشد می کنند. این ها ارگانیسم هایی هستند که در مناطقی چون روده انسان، اقیانوس، خاک زندگی می کنند. انسان ارتباط پیچیده ای با باکتریها دارد. گاهی اوقات باکتریها مفید هستند همانند زمان هضم غذا یا تبدیل شیر به ماست. اما در سوی دیگر موجوداتی خطرناک بوده که بیماریهایی نظیر پنومونی و استافیلوکوک اورئوس را در پس خود دارند.

ساختار باکتری

باکتری ها گونه ای پروکریوت هستند و موجود تک سلولی زنده به حساب می آیند که ساختار ساده ای دارند و تنها شامل یک هسته نمی شوند، بلکه از DNA بهره می برند که به صورت آزاد در یک توده پیچیده همانند یک جرم یا به صورت شناور و جداگانه زندگی می کنند.

مولکول دی ان ای چیست؟ چرا حیاتی می باشد

آنها قطعات دایره ای هستند که به عنوان پلاسمید شناخته می شوند. در سلول باکتری واحدهای کروی شکلی وجود دارد که ریبوزومها هستند. آنها با پروتئین های اسید آمینه زنده هستند و به صورت اطلاعات کد گذاری شده RNA ریبوزومی جمع آوری شده هستند.

ساختار باکتری

سلول های باکتری عمدتا بوسیله دو محافظ پوششی احاطه می شود که باید به دیواره سلولی بیرونی و غشای سلول داخلی اشاره کرد. برخی باکتریها از جمله مایکوپلاسما فاقد دیواره سلولی هستند. برخی باکتریها هم ممکن است دارای یک لایه محافظ خارجی داشته که به عنوان کپسول شناخته می شود. ساختاری شلاقی شکل اغلب سطوح باکتری را دربرمی‌گیرد و تفاوتی ندارد کدام سلول بزرگ است یا کوچک. این ساختار به آنها کمک می کند تا باکتری ها به حرکت درآمده و یا به منبع خاصی متصل شوند.

طبقه بندی باکتری

معیارهای مختلفی برای طبقه بندی باکتریها وجود دارد. ارگانیسم این سلول ها باتوجه به ماهیت دیواره سلولی آنها یا آن که براساس شکل یا تفاوت ساختاری ژنتیکی که دارند، مشخص می‌شوند.

The Gram همان رنگ بندی است که جهت شناسایی باکتریها با ترکیب دیواره سلولیشان است و برگرفته از هانس کریستم گرم مکتشف این معیار است. در سال ۱۸۸۴ بود که این تکنینک گسترش پیدا می کند. این گسترش به جایی رسید که لکه های باکتری ها مثبت گرم جهت آزمایش تحت بررسی قرار گرفت. این موضوع شامل باکتری هایی که غشای خارجی نداشتن نیز شامل می شد. لکه باکتری های منفی کمی مشاهده آن دشوار است و به نوعی شامل لکه نمی شوند. برای مثال باکتری Streptococcus pneumoniae یک نوع باکتری گرم مثبت است که موجب ایجاد پنومونی می شود. اما Escherichia coli و Vibrio cholerae از باکتری های گرم منفی هستند و وبا را به وجود می آورند.

باکتریها سه شکل اساسی دارند: باکتری های دوار به نام cocci ، باکتری های کپسول شکل یا استوانه ای به نام bacilli  و در نهایت باکتری های مارپیچی به نام spirilla. بیشتر باکتریها با توجه به ساختاری که دارند نام گذاری می شوند. از این رو می توان به نوع شکل و پیکربندی هر باتری با توجه به عنوانشان پی برد. برای مثال باکتری Lactobacillus acidophilus در شیر کنجد از نوع bacilli است. در سوی دیگر باکتری S. pneumoniae یک نوع cocci است و موجب ایجاد پنومونی می شود. برخی باکتری های دیگر نیز اشکال خاص خود دارند از جمله باید به مربعی، ستاره ای و غیره اشاره کرد.

تولید مثل باکتری ها

به گزارش دانشکده کشاورزی دانشگاه کرنل، بیشتر باکتریها براساس یک فرآیند به نام شکافت دو قطبی تکثیر می شوند. در این فرآیند یک سلول باکتری موسوم به parent یک نسخه از DNA را تولید می کند و سپس این دی ان ای به دو برابر تبدیل می شود. سپس سلول ها از یکدیگر جدا شده و خود به باکتری مجزایی تبدیل می شوند. این باکتریها دو سلول daughter یکسان را به وجود می آورند.

برخی از گونه این ارگانیسم ها همانند cyanobacteria و firmicutes از طریق جوانه ای تولید مثل می کنند. در این مورد سلول daughter همچون شاخه ای از والدین رشد می کند. این سلول هنگامی که به رشد خود ادامه می دهد، در نهایت همانند سلول parent می شود و از یکدیگر مستقل می شوند.

DNA شکافته شده parentها اگرچه دوتایی می شود اما یکسان است. بنابراین سلول های باکتری اغلب در محیط خود با استفاده از یکپارچه سازی اضافی DNA به مواد ژنتیکی تغییر حالت می دهند. این مورد به عنوان انتقال افقی ژن نیز شناخته می شود و یک امر عجیب نیست. تغییرات ژنتیکی که در باکتری ها صورت می گیرد، نشان می دهد این موجودات با تغییر شرایط همچنان می توانند زنده بمانند.

سه روش انتقال افقی ژن: تحول، انتقال و اتصال. در حقیقت ترانسفورماسیون شایع ترین فرآیند انتقال افقی ژن است و هنگامی رخ می دهد که قطعات کوچک DNA بین دو اهدا کننده و گیرنده تبادل می شود. انتقال، که معمولا فقط بین باکتری های نزدیک رخ می دهد، نیاز دارد تا برای انتقال DNA از اهدا کننده و گیرنده برخوردار باشد. این امر با به اشتراک گذاری گیرنده‌های سطح سلولی انجام می گیرد. در سوی دیگر اتصال نیاز به تماس فیزیکی بین دیواره سلولی باکتری دارد. انتقال DNA در این حالت از سلول اهدا کننده به گیرنده انجام می گیرد. این نکته حائز اهمیت است که سلول های باکتریایی می توانند DNA را به سلول های یوکاریوتی منتقل کنند. البته Conjugation در گسترش ژن های مقاوم آنتی بیوتیک نقش موثری دارند.

باکتری های سلامتی و بیماری

باکتریها اگرچه مضر هستند، اما گونه های مفید آنها هم وجود دارد که در سلامت انسان نقش موثری ایفا می کنند. آنها با تکثیر ۱۰ برابر سلول خود، سعی در بهبود وضعیت سلامتی انسان دارند. حتی برخی از این باکتریها در بخش روده انسان زندگی می کنند و موجب نابودی میکروب ها می شوند. روده انسان شرایط زندگی راحت را برای باکتریها فراهم می آورد و از مواد مغذی تغذیه می کنند. براساس تحقیقات انجام گرفته باکتریهای روده و میکروارگانیسم دیگر نقش بسزایی در هضم غذا دارند. گونه مفید آنها E. coli و استرپتوکوک نام دارند که در هضم غذا بدون شک نقش مفیدی ایفا می کنند. همچنین در افزایش ایمنی نقش مفیدی داشته و باید آنها را باکتری های برجسته ای در بدن دانست.

در سوی دیگر باکتری هایی وجود دارند که موجب ایجاد عفونت در بدن می شوند. از جمله این باکتریها باید به گروه استرپتوکوک پرفرینج، استافیلوکوکوس اورئوس و برخی دیگر اشاره کرد. عفونت هایی که باکتری ها به وجود می آورند، بیشتر در بخش بافتهای اطراف عضلات، اعصاب، چربی و رگ های خونی به وجود می آید. البته این عفونت قابل درمان است و سریع رفع می‌شود.

مقاومت آنتی بیوتیک ها

مقاومت آنتی بیوتیکی

آنتی بیوتک ها معمولا برای درمان عفونت های باکتریایی به کار گرفته می شود. با این حال در سال های اخیر آنتی بیوتیک هایی به وجود آمدند که موجب نابودی کامل باکتری ها می شوند. در بحث مقاومتی اگر آنتی بیوتیک ها را به کار گیریم باز هم این باکتری ها زنده باقی می مانند. این امر هر سال در ایالات متحده ۲۳ هزار نفر را به کام مرگ می کشاند.

دکتر کریستوفر کریچچ، یک متخصص بیماری های عفونی و اپیدمیولوژیست بیمارستان در بیمارستان های دانشگاه ویسکانسین و بیمارستان جانبازان مدیسون بیان داشت که عفونت های کمی هستند که ناشی از باکتری های مقاوم شده به وجود بیایند.

MRSA یکی از مقاوم ترین گونه های باکتری در برابر آنتی بیوتیک است. در مجموع این نوع باکتریها سعی می کنند تا مقاومت بالایی در برابر آنتی بیوتیک نشان دهند و دانشمندان نیز سعی دارند تا با یافتن راهی این نوع باکتریها را با وجود مقاومت بالا از بین ببرند.

 

منبع: livescience.com

مهتاب جهاندار

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *