ويكيبيديا

بكتيريا: الفرق بين النسختين

تصفح التاريخ تفاعلياً
[مراجعة غير مفحوصة][نسخة منشورة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
تعديل في بعض الكلمات (:
وسمان: تعديلات طويلة تحرير مرئي
ط استرجاع تعديلات 178.87.120.252 (نقاش) حتى آخر نسخة بواسطة Mohammad al-haddad
وسم: استرجاع
سطر 175:
معظم التقنيات المخبرية تستخدم لإنماء البكتيريا لمستويات عالية من المغذيات لإنتاج أعداد كبيرة من الخلايا بأرخص وبأسرع وقت. على أية حال في البيئة الطبيعية تكون المغذيات محدودة، ويعني هذا أن البكتيريا تكون غير قادرة على استمرارية التكاثر لوقت أطول. هذه المغذيات المحدودة قادت إلى التطور في استراتيجيات النمو. (انظر r/K selection theory) بعض الكائنات تستطيع أن تنمو بسرعة هائلة عندما تتواجد التغذية، مثل [[انتشار الطحالب|الغال]] و السينوبيكتيريا والتي تظهر عادة في البحيرات أثناء فصل الصيف.<ref>{{cite journal | المؤلف = Paerl HW, Fulton RS, Moisander PH, Dyble J | العنوان = Harmful freshwater algal blooms, with an emphasis on cyanobacteria | journal = ScientificWorldJournal | volume = 1 | الصفحات = 76–113 | السنة = 2001 | pmid = 12805693 | doi = 10.1100/tsw.2001.16}}</ref> وكائنات أخرى تتكيف مع البيئات القاسية مثل البكتيريا المنتجة لسلسلة من [[مضاد حيوي|المضادات الحيوية]] وهي [[متسلسلة (بكتيريا)|المتسلسلة]] والتي تثبط نمو الميكروبات.<ref>{{cite journal | المؤلف = Challis GL, Hopwood DA | العنوان = Synergy and contingency as driving forces for the evolution of multiple secondary metabolite production by Streptomyces species | journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 100 Suppl 2 | issue = 90002 | الصفحات = 14555–61 | السنة = 2003 | pmid = 12970466 | pmc = 304118 | doi = 10.1073/pnas.1934677100 | bibcode = 2003PNAS..10014555C}}</ref> في الطبيعة العديد من الكائنات التي تعيش في مجتمعات مثل البيوفيلم والتي تسمح بزيادة التزود بالغذاء والحماية من العوامل المناخية.<ref name=Davey/> هذه العلاقات من الممكن أن تساعد بشكل أساسي للنمو في [[اغتذاء تعابري|كائنات محددة أو مجموعة منها]].<ref>{{cite journal | المؤلف = Kooijman SA, Auger P, Poggiale JC, Kooi BW | العنوان = Quantitative steps in symbiogenesis and the evolution of homeostasis | journal = Biol Rev Camb Philos Soc | volume = 78 | issue = 3 | الصفحات = 435–63 | السنة = 2003 | pmid = 14558592 | doi = 10.1017/S1464793102006127}}</ref>
 
تتبع '''نمو البكتيريا''' أربع مراحل، فعند بداية دخول مجموعة من البكتيريا إلى بيئة غنية بالمواد الغذائية تسمح لها بالنمو، تحتاج الخلايا أن تتكيف مع هذه البيئة الجديدة أولًا. المرحلة الأولى من مراحل النمو هي المرحلة الفاصلة وهي مرحلة يكون النمو فيها بطيئًا وعندها تكون خلايا البكتيريا في مرحلة تكيف مع البيئة الجديدة وتتهيأ للنمو السريع. وتتميز هذه المرحلة بمعدل تصنيع حيوي عالي، حيث يتم تصنيع البروتينات اللازمة للنمو السريع.<ref>{{cite journal | المؤلف = Prats C, López D, Giró A, Ferrer J, Valls J | العنوان = Individual-based modelling of bacterial cultures to study the microscopic causes of the lag phase | journal = J Theor Biol | volume = 241 | issue = 4 | الصفحات = 939–53 | السنة = 2006 | pmid = 16524598 | doi = 10.1016/j.jtbi.2006.01.029}}</ref> المرحلة الثانية من النمو هي المرحلة اللوغاريتمية، وتعرف أيضا بالمرحلة الأسية، هذه المرحلة تمتاز بنمو أسي سريع. والمعدل الذي تنمو به الخلايا في هذه المرحلة يعرف ب معدل النمو (k) والوقت اللازم للخلايا لتضاعف عددها يعرف ب زمن التكاثر"الإنشاء" (g). خلال المرحلة الوغاريتمية يتم تمثيل المواد الغذائية بسرعة عالية حتى تستنفذ إحدى هذه المواد الغذائية وتحد من سرعة النمو. المرحلة الثالثة من مراحل النمو هي مرحلة الثبات وهي ناتجة عن استنفاذ المواد الغذائية، حيث تقوم الخلايا بالتقليل من نشاطاتها التمثيلية وتستهلك البروتينات الخلوية الغير أساسية. مرحلة الثبات هي مرحلة التحول من النمو السريع إلى حالة الاستجابة للضغوط وهناك زيادة في التعبير الجيني المسؤول عن إصلاح الحمض النووي RNADNA [[نقل فعال|والنقل النشط]] للمواد الغذائية، والتمثيل الغذائي [[مضاد تأكسد|لمضادات التأكسد]].<ref>{{cite journal | المؤلف = Hecker M, Völker U | العنوان = General stress response of Bacillus subtilis and other bacteria | journal = Adv Microb Physiol | volume = 44 | الصفحات = 35–91 | السنة = 2001 | pmid = 11407115 | doi = 10.1016/S0065-2911(01)44011-2 | isbn = 978-0-12-027744-5 | series = Advances in Microbial Physiology}}</ref> والمرحلة النهائية هي مرحلة الموت، حيث تستنفذ البكتيريا جميع المواد الغذائية وتموت.
 
== علم الوراثة ==
سطر 238:
 
== التصنيفات والتقليم ==
هدف التصنيف هو وصف الإختلافات بين البكتيريا عن طريق تجميعهم بمجموعات تملك خصائص مشتركة. يمكن تصنيف البكتيريا بناء على هيكليتها وتكوينها، طريقة أيض الخلوي أو بحسب تكوين النواة.<ref name=Thomson/> وفي هذه المخططات التي تسمح بالتعريف والتصنيف للبكتيريا وتسلسلها كان من غير الواضح ماذا كان الاختلاف بينها آتٍ من الفارق في تميز هذه الأنواع أو الفارق بين السلالات. هذا الشك والغموض كان نتيجة نقص في تميز التركيب في معظم البكتريا كما هو الحال الجينات الناقلة لانواع لاعلاقة بينه.<ref>{{cite journal |المؤلف=Boucher Y, Douady CJ, Papke RT, Walsh DA, Boudreau ME, Nesbo CL, Case RJ, Doolittle WF |العنوان=Lateral gene transfer and the origins of prokaryotic groups |journal=Annu Rev Genet |volume=37 |الصفحات=283–328|السنة = 2003|pmid=14616063 |doi=10.1146/annurev.genet.37.050503.084247}}</ref> أدى النقل الجيني الافقي بين البكتريا ذات العلاقة إلى نشوء بكتيريا مختلفة في التراكيب وحتى عمليات الايض.ولتجاوز هذا الغموض تم حديثاً تصنيف البكتريا باتباع نظام الجزيئات وباستخدام التكنولوجيا الجينية مثل قياس النسبة السيتوزين وتحديدها والتهجين الجيني وكذلك تسلسل الجينات التي لم تخضع للنقل الجيني الافقي مثل جين الحمض النووي الرايبوزي الرايبوسومي (DNArRNA).<ref>{{cite journal |المؤلف=Olsen GJ, Woese CR, Overbeek R |العنوان=The winds of (evolutionary) change: breathing new life into microbiology |journal=Journal of Bacteriology |volume=176 |issue=1 |الصفحات=1–6 |السنة=1994 |pmid=8282683 |pmc=205007}}</ref>. التصنيفات البكتيرية محدد نشرها في المجلة الدولية للعلم البكتيري<ref>{{مرجع ويب|المسار=http://ijs.sgmjournals.org/ |العنوان=IJSEM Home |الناشر=Ijs.sgmjournals.org |التاريخ=28 October 2011 |تاريخ الوصول=4 November 2011}}</ref> و بيرجيز مانويل للعلم البكتيريا.<ref>{{مرجع ويب|المسار=http://www.bergeys.org/ |العنوان=Bergey's Manual Trust |الناشر=Bergeys.org |تاريخ الوصول=4 November 2011}}</ref> اللجنة الدولية لعلم الجراثيم المنهجي تحافظ دولياً على قواعد من أ جل تسمية البكتيريا وفئات السمية وترتيبها في الترميز العالمي لتسميات البكتيريا.
 
اُستخدم مصطلح (بكتيريا) بشكل تقليدي للدلالة على جميع الكائنات المجهرية وحيدات الخلية وبدائيات النوى.غير أن دراسة النظام الجزيئي أظهرت أن حياة بدائيات النوى تتكون من نطاقين منفصلي، أطلق عليها في الأصل "ايوبكتيريا" Eubacteria و "أركيبكتيريا (العتائق)" Archaebacteria ولكنها تسمى الان "بكتيريا" و "عتائق" ArchareaArchaea واللتان تطورتا بشكل مستقل من أسلاف مشتركة قديمة.<ref name="Woese"/> ترتبط العتائق وحقيقيات النوى مع بعضهما أكثر من ارتباط أي منهما بالبكتيريا. هذان النطاقين بالإضافة إلى حقيقيات النوى، هم أساس النظام الثلاثي النطاق والذي يعتبر حاليا نظام التصنيف الأشهر والأكثر استخداما على في علم الاحياء الدقيقة.<ref name=Gupta>{{cite journal |المؤلف=Gupta R |العنوان=The natural evolutionary relationships among prokaryotes |journal=Crit Rev Microbiol |volume=26 |issue=2 |الصفحات=111–31 |السنة=2000 |pmid=10890353 |doi=10.1080/10408410091154219}}</ref> مع ذلك فإن الاستخدام الحديث نسبيا للنظام الجزيئي والزيادة المتسارعة في أعداد تسلسلات الجينوم الموجودة تبقي على تصنيف البكتيريا مجالا متغيرا و متوسعا.<ref name=Rappe/><ref>{{cite journal |المؤلف=Doolittle RF |العنوان=Evolutionary aspects of whole-genome biology |journal=Current Opinion in Structural Biology |volume=15 |issue=3 |الصفحات=248–53 |السنة=2005 |pmid=15963888 |doi=10.1016/j.sbi.2005.04.001}}</ref> على سبيل المثال فإن بعض العلماء يجادلون أن العتائق وحقيقيات النوى تطوروا من البكتيريا الموجبة الجرام.<ref name=Cavalier-Smith2002>{{cite journal |المؤلف=Cavalier-Smith T |العنوان=The neomuran origin of archaebacteria, the negibacterial root of the universal tree and bacterial megaclassification |journal=Int J Syst Evol Microbiol |volume=52 |issue=Pt 1 |الصفحات=7–76 |السنة=2002 |pmid=11837318}}</ref> التعرف على نوع البكتيريا في المختبر مهم جدا في مجال الطب تحديدا، حيث أن العلاج الصحيح يحدد عن طريق معرفة نوع البكتيريا المسببة للعدوى. وهكذا فإن الحاجة للتعرف على الكائنات المسببة للأمراض البشرية كانت دافعا كبيراً لتطوير تقنيات التعرف على البكتيريا.
 
قام [[هانز كريستيان جرام]] في عام 1884 م بتطوير "[[صبغة جرام]]"، والتي تصف البكتيريا بناء على الخصائص الهيكلية لجدران خلاياها<ref name=Gram/>. حيث تظهر طبقات الـ "ببتيدوقليكون" (peptidoglycan) السميكة في جدران خلايا "قرام الإيجابية" بلون أرجواني، بينما تظهر الطبقات الرقيقة لجدران خلايا "قرام السلبية" باللون الوردي. وبالإمكان تصنيف أغلب أنواع البكتيريا عن طريق الدمج ما بين علم التشكل وصبغة قرام إلى إحدى المجموعات الأربعة التالية: (مكورات قرام الإيجابية، عصيات قرام الإيجابية، مكورات قرام السلبية أو عصيات قرام السلبية). كما يمكن تحديد بعض الكائنات العضوية عن طريق صبغات أخرى بشكل أفضل بدلا من "صبغة قرام"، وعلى وجه الخصوص: المتفطرات أو النوكارديا التي تظهران رسوخ الحمض على صبغة تسيل نيلسون أو صبغات مشابهه لها<ref>{{cite journal |المؤلف=Woods GL, Walker DH |العنوان=Detection of infection or infectious agents by use of cytologic and histologic stains |journal=Clinical Microbiology Reviews |volume=9 |issue=3 |الصفحات=382–404 |السنة=1996 |pmid=8809467 |pmc=172900}}</ref>. وقد يتحتم تحديد بعض الكائنات العضوية عن طريق نموها في أوساط معينة، أو عن طريق أساليب أخرى مثل: [[علم الأمصال]].
سطر 280:
تعد قابلية البكتيريا على تحليل تشكيلة واسعة من المركبات العضوية قابلية ملحوظة، و تم استعمالها في تحويل النفايات والمعالجة الحيوية. عادة ما تُستعمل البكتيريا القادرة على هضم الهيدروكربونات في النفط لتنظيف التسربات النفطية.<ref>{{cite journal | المؤلف = Cohen Y | العنوان = Bioremediation of oil by marine microbial mats | journal = Int Microbiol | volume = 5 | issue = 4 | الصفحات = 189–93 | السنة = 2002 | pmid = 12497184 | doi = 10.1007/s10123-002-0089-5}}</ref> تم إضافة السماد لبعض الشواطئ في برنس ويليام ساوند في محاولة لتشجيع نمو هذه البكتيريا التي تتواجد بشكل طبيعي بعد تسرب إيكسون فالديز النفطي عام 1989. اتسمت هذه الجهود بالنجاح على الشواطئ التي لم تكن مغطاةً بالنفط بغزارة. تستعمل البكتيريا أيضاً في المعالجة الحيوية للمخلفات السامة الصناعية.<ref>{{cite journal | المؤلف = Neves LC, Miyamura TT, Moraes DA, Penna TC, Converti A | العنوان = Biofiltration methods for the removal of phenolic residues | journal = Appl. Biochem. Biotechnol. | volume = 129–132 | الصفحات = 130–52 | السنة = 2006 | pmid = 16915636 | doi = 10.1385/ABAB:129:1:130}}</ref> في الصناعة الكيميائية، تُعد البكتيريا مهمة في تصنيع كيماويات صافية للاستعمال كأدوية أو كمواد زراعية كيميائية.<ref>{{cite journal | المؤلف = Liese A, Filho MV | العنوان = Production of fine chemicals using biocatalysis | journal = Current Opinion in Biotechnology | volume = 10 | issue = 6 | الصفحات = 595–603 | السنة = 1999 | pmid = 10600695 | doi = 10.1016/S0958-1669(99)00040-3}}</ref>
 
يمكن استخدام البكتيريا أيضا بدلا من المبيدات الحشرية في مكافحة الآفات الحيوية. ويشمل ذلك في الغالب على عصية تورينجيانسيس (تدعى أيضا بـ بي تي)، وصبغة جرام الإيجابية، وعلى البكتيريا التي توجد في التربة. ويستخدم النُويَعْ لهذه البكتيريا كمبيد حشرات معين لحرشفية الأجنحة تحت اسم تجاري مثل دايبل وثوريسايد<ref>{{cite journal | المؤلف = Aronson AI, Shai Y | العنوان = Why Bacillus thuringiensis insecticidal toxins are so effective: unique features of their mode of action | journal = FEMS Microbiol. Lett. | volume = 195 | issue = 1 | الصفحات = 1–8 | السنة = 2001 | pmid = 11166987 | doi = 10.1111/j.1574-6968.2001.tb10489.x}}</ref> Because of their specificity, these pesticides are regarded as [[environme|envirotrflnme]]. و تعتبر هذه المبيدات الحشرية صديقة للبيئة بسبب نوعيتها، والتي لها تأثير ضئيل أو لا يكون لها تأثير مطلقا على البشر ، والحياة البرية، والملقحات، وأكثر الحشرات الأخرى نفعاً.<ref>{{cite journal | المؤلف = Bozsik A | العنوان = Susceptibility of adult Coccinella septempunctata (Coleoptera: Coccinellidae) to insecticides with different modes of action | journal = Pest Manag Sci | volume = 62 | issue = 7 | الصفحات = 651–4 | السنة = 2006 | pmid = 16649191 | doi = 10.1002/ps.1221}}</ref><ref>{{cite journal | المؤلف = Chattopadhyay A, Bhatnagar NB, Bhatnagar R | العنوان = Bacterial insecticidal toxins | journal = Crit Rev Microbiol | volume = 30 | issue = 1 | الصفحات = 33–54 | السنة = 2004 | pmid = 15116762 | doi = 10.1080/10408410490270712}}</ref>
 
تستخدم البكتيريا بكثرة في مجالات البيولوجيا الجزيئية ، وعلم الوراثة، والكيمياء الحيوية بسبب قدرتها على التكاثر السريع والسهولة النسبية لقدرتها على التحايل. ويمكن للعلماء تحديد وظيفة الجينات ، والأنزيمات، والمسارات الأيضية في البكتيريا ومن ثم تطبيق هذه المعرفة على الكائنات الحية المعقدة بإجراء عمليات التحويل للحمض النووي في البكتيريا وفحص نتائج النمط الظاهري.<ref>{{cite journal | المؤلف = Serres MH, Gopal S, Nahum LA, Liang P, Gaasterland T, Riley M | العنوان = A functional update of the Escherichia coli K-12 genome | journal = Genome Biology | volume = 2 | issue = 9 | الصفحات = research0035.1–research0035.7 | السنة = 2001 | pmid = 11574054 | pmc = 56896 | doi = 10.1186/gb-2001-2-9-research0035 | المسار = http://genomebiology.com/1465-6906/2/RESEARCH0035}}</ref> يقود هذا الهدف من فهم الكيمياء الحيوية للخلايا إلى التعبير الأكثر تعقيدا في تركيب الكميات الكبيرة لحركية الأنزيم ، وبيانات التعبير الجيني إلى نماذج دقيقة لكافة الكائنات الحية. وهذا تم انجازه في بعض البكتيريا المدروسة جيدا، ومع نماذج لعملية الأيض للأشريكية القولونية التي تنتج الآن وتختبر.<ref name="pmid14985762">{{cite journal | المؤلف = Almaas E, Kovács B, Vicsek T, Oltvai ZN, Barabási AL | العنوان = Global organization of metabolic fluxes in the bacterium Escherichia coli | journal = Nature | volume = 427 | issue = 6977 | الصفحات = 839–43 | السنة = 2004 | pmid = 14985762 | doi = 10.1038/nature02289 | bibcode = 2004Natur.427..839A}}</ref><ref>{{cite journal | المؤلف = Reed JL, Vo TD, Schilling CH, Palsson BO | العنوان = An expanded genome-scale model of Escherichia coli K-12 (iJR904 GSM/GPR) | journal = Genome Biol. | volume = 4 | issue = 9 | الصفحات = R54 | السنة = 2003 | pmid = 12952533 | pmc = 193654 | doi = 10.1186/gb-2003-4-9-r54}}</ref> ويسمح هذا الفهم لعملية الأيض وعلم الوراثة البكتيري إلى استخدام التقنية الحيوية للهندسة الجينية للبكتيريا لإنتاج بروتين علاجي مثل بروتين الانسولين، وبروتينات عوامل النمو، وبروتينات الأجسام المضادة.<ref>{{cite journal | المؤلف = Walsh G | العنوان = Therapeutic insulins and their large-scale manufacture | journal = Appl Microbiol Biotechnol | volume = 67 | issue = 2 | الصفحات = 151–9 | السنة = 2005 | pmid = 15580495 | doi = 10.1007/s00253-004-1809-x}}</ref><ref>{{cite journal | المؤلف = Graumann K, Premstaller A | العنوان = Manufacturing of recombinant therapeutic proteins in microbial systems | journal = Biotechnol J | volume = 1 | issue = 2 | الصفحات = 164–86 | السنة = 2006 | pmid = 16892246 | doi = 10.1002/biot.200500051}}</ref>
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/wiki/بكتيريا»