חישת צפיפות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
(הופנה מהדף חוש מניין)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

חישת צפיפות או חישת סףאנגלית: Quorum sensing), יכולת של אורגניזמים לתקשר ולתאם התנהגות באמצעות מולקולות איתות. התופעה נצפתה לראשונה בחיידקי Vibrio fischeri, חיידקים ביולומינסנטיים החיים בסימביוזה עם מינים מסדרת Sepiolida.

חישת צפיפות מאפשרת לחיידקים השייכים לאותו מין, או החיים באותה סביבה (כדוגמת חיידקי פה), לשנות התנהגות או לפעול בתיאום בהתאם למספרם. כך למשל, החיידק הסתגלני Pseudomonas aeruginosa, יכול לגדול במארח בלי להזיק לו, עד הגיעו לריכוז מסוים, בו הופכים החיידקים ל"תוקפניים", והם יוצרים ביופילם ומפרישים רעלנים ואנזימים הגורמים למחלה במאכסן.

חיידקים בעלי חישת צפיפות מייצרים ומפרישים תרכובות איתות (הקרויות משרנים עצמיים, autoinducers), כדוגמת N-אציל הומוסרין לאקטון (AHL). לחיידקים אלו יש גם קולטנים המסוגלים לזהות באופן ספציפי את המשרן. כאשר המשרן נקשר לקולטן, הוא גורם לשעתוק של גנים מסוימים, בהם גנים לסינתזה של המשרן.

החיידקים מייצרים באופן קבוע מעט מולקולות משרן. כאשר נמצאים בסביבה רק חיידקים בודדים, ריכוז המשרן בסביבתם נמוך, והסיכוי שהמשרן העצמי ייקשר לקולטנים של החיידקים נמוך. כאשר נמצאים חיידקים רבים באותה סביבה, עולה ריכוז המשרן העצמי כך שמולקולת המשרן מגיבות עם הקולטנים. כתוצאה מכך מופעל תהליך איתות, שכתוצאה ממנו מתבטאים הגנים המתאימים, כדוגמת לוציפראז ב-Vibrio fischeri.

כיום ידוע כי ישנם גם משרנים עצמיים שאינם ספציפיים למין מסוים (AI2). הדעה הרווחת היא, שתפקידם לאותת על כמות החיידקים הכוללת בסביבת הגידול. כמו כן עקב היות מולקולות המשרן מטבוליט של החיידקים, הן מצביעות לא רק על ריכוז החיידקים בסביבה, אלא גם על רמת המטבוליזם שלהם. תופעה דומה בקרב רב תאיים היא "נחיליות", בה חרקים שונים מתנהגים אחרת ואף משתנים מורפולוגית כאשר צפיפותם גבוהה. הדוגמה המובהקת היא ארבה.