ביופילם
ביופילם (מאנגלית: Biofilm) הוא קבוצה של תאי מיקרואורגניזם שנדבקים זה לזה על משטח כלשהו. תאים אלה נמצאים בדרך כלל בתוך חומר חוץ-תאי פולימרי (Extracellular polymeric substance) הבנוי מתערובת של חלבונים, DNA ורב-סוכרים. ביופילם יכול להיווצר על משטחים חיים (כמו הלשון) או דוממים, (כמו ציוד תעשייתי, קירות, עזרים רפואיים), וניתן למצוא אותם כמעט בכל מקום כמו בבתי חולים, מפעלים, דפנות של ספינות, צינורות נפט ואף בגוף האדם.[1][2] תאי הביופילם שונים פיזיולוגית מתאים פלנקטוניים מאותו האורגניזם.
מיקרואורגניזמים יוצרים ביופילם בתגובה לגורמים רבים כמו מבנה המשטח שעליהם הם נמצאים, כמות המזון בסביבה או במקרים מסוימים אפילו חשיפת תאים פלנקטוניים למינונים נמוכים של אנטיביוטיקה.[3][4] כאשר תא עובר למצב הביופילם, הוא עובר שינויים בביטוי הפיזי של חלק גדול מהגנים שלו (שינוי פנוטיפי) כך שהם מבוקרים גנטית בצורה שונה.[5]
מוצא ואופן היווצרות
[עריכת קוד מקור | עריכה]קיימת סברה שביופילמים הופיעו על פני כדור הארץ כמנגנון הגנה לפרוקריוטים, מכיוון שהתנאים באותה תקופה היו קשים מדי להישרדותם. ניתן למצוא רמזים להיתהוותם המוקדמת בתיעוד המאובנים של כדור הארץ, לפני כ-3.25 מיליארד שנים, בעל-ממלכות ארכיאה וחיידקים, כאמצעי מיגון של תאים פרוקריוטיים על ידי תהליך של הומאוסטזיס, המעודד התפתחות של אינטראקציות מורכבות בין התאים בביופילם.[6]
היווצרות של ביופילם מתחילה בהתקשרות של מיקרואורגניזמים צפים חופשיים למשטח.[7][8] החיידקים המאכלסים לראשונה את הביופילם עשויים להיצמד לפני השטח על ידי כוחות ואן דר ואלס החלשים והשפעות הידרופוביות.[9][10] אם המתיישבים אינם מופרדים מיידית מפני השטח, הם יכולים לעגן את עצמם באופן קבוע יותר באמצעות מבנים הנצמדים למשטח, כגון פילי. לקבוצה ייחודית של ארכאים המאכלסים מי תהום נטולי חמצן, יש מבנים דומים בעלי מבנה של צינור ארוך עם שלושה חיבורי ווים המשמשים לחיבור זה לזה או למשטח, ומאפשרים לקהילה להתפתח.[11][12] הארכיאון ההיפרתרמופילי Pyrobaculum מייצר פילי הומולוגיים לחוטי TasA של החיידקיים, מרכיב עיקרי של המטריצה החוץ-תאית בביופילם של חיידקים, התורמים ליציבות הביופילם.[13] הומולוגים של TasA מקודדים על ידי ארכאים רבים אחרים, דבר המצביע על קווי דמיון וקשר אבולוציוני בין ביופילם בקטריאלי וארכיאלי.[13]
קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]
- ביופילם, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
ביופילם, דף שער בספרייה הלאומית
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ↑ Hall-Stoodley L, Costerton JW, Stoodley P (February 2004).
- ↑ Lear, G; Lewis, GD (editor) (2012).
- ↑ Karatan E, Watnick P (June 2009).
- ↑ Hoffman LR, D'Argenio DA, MacCoss MJ, Zhang Z, Jones RA, Miller SI (August 2005).
- ↑ An D, Parsek MR (June 2007).
- ↑ Hall-Stoodley L, Costerton JW, Stoodley P (בפברואר 2004). "Bacterial biofilms: from the natural environment to infectious diseases". Nature Reviews. Microbiology. 2 (2): 95–108. doi:10.1038/nrmicro821. PMID 15040259.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ O'Toole GA, Kolter R (במאי 1998). "Initiation of biofilm formation in Pseudomonas fluorescens WCS365 proceeds via multiple, convergent signalling pathways: a genetic analysis". Molecular Microbiology. 28 (3): 449–61. doi:10.1046/j.1365-2958.1998.00797.x. PMID 9632250.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Watnick P, Kolter R (במאי 2000). "Biofilm, city of microbes". Journal of Bacteriology. 182 (10): 2675–9. doi:10.1128/jb.182.10.2675-2679.2000. PMC 101960. PMID 10781532.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Briandet R, Herry J, Bellon-Fontaine M (באוגוסט 2001). "Determination of the van der Waals, electron donor and electron acceptor surface tension components of static Gram-positive microbial biofilms". Colloids Surf B. 21 (4): 299–310. doi:10.1016/S0927-7765(00)00213-7. PMID 11397632.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Takahashi H, Suda T, Tanaka Y, Kimura B (ביוני 2010). "Cellular hydrophobicity of Listeria monocytogenes involves initial attachment and biofilm formation on the surface of polyvinyl chloride". Lett. Appl. Microbiol. 50 (6): 618–25. doi:10.1111/j.1472-765X.2010.02842.x. PMID 20438621.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ "7: Archaea". Biology LibreTexts (באנגלית). 6 בפברואר 2018. ארכיון מ-23 בספטמבר 2020.
{{cite web}}: (עזרה) - ↑ Madigan M (2019). Brock biology of microorganisms (Fifteenth, Global ed.). Pearson. p. 86. ISBN 978-1-292-23510-3.
- 1 2 Wang F, Cvirkaite-Krupovic V, Krupovic M, Egelman EH (ביוני 2022). "Archaeal bundling pili of Pyrobaculum calidifontis reveal similarities between archaeal and bacterial biofilms". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 119 (26): e2207037119. Bibcode:2022PNAS..11907037W. doi:10.1073/pnas.2207037119. PMC 9245690. PMID 35727984.
{{cite journal}}: (עזרה)
| בקטריולוגיה | ||
|---|---|---|
| מונחי יסוד | פרוקריוטים • ארכאונים (חיידקים קדומים) • חיידקים אמיתיים • אנדוטוקסין |  |
| חלקי התא החיידקי ואברוניו | נוקלאואיד • פלסמיד • ציטופלזמה • ריבוזום • קרום התא • דופן התא: פפטידוגליקן (חומצה טיכואית) • פריפלזמה • קרום חיצוני: ליפופוליסכריד • קפסולה ו-Slime layer • שוטון • פילי • פימבריה • ביופילם | |
| מורפולוגיה | נקד • מתג • סלילון | |
| פיזיולוגיה | פליגה • קוניוגציה • טרנספורמציה • עמידות לאנטיביוטיקה | |
| מטבוליזם | חיידקים אירוביים (אווירניים אובליגטוריים, אווירניים פקולטטיביים, מיקרואירופילים) • חיידקים אנאירוביים (אל-אווירניים אובליגטוריים, אל-אווירניים פקולטטיביים, אל-אווירני סובל אוויר) • תסיסה • חיזור סולפט מיקרוביאלי • חיידקים סגולים | |
| שיטות בקטריולוגיות | צביעת גראם (חיידקים גראם-חיוביים, חיידקים גראם-שליליים) • צביעה יציבת חומצה • מבחן קטלאז • מבחן אוקסידאז • מבחן קואגולאז • סיווג לנספילד • מבחן CAMP | |
| מיגור חיידקים | חיטוי • פסטור • עיקור • אנטיביוטיקה | |
