Mezofil

A mezofil egy olyan szervezet, amely közepes (mezo) hőmérsékleten fejlődik a legjobban, sem nem túl melegen, sem nem túl hidegen, így az optimális növekedési tartománya 20–45 °C (68–113 °F) között van. Ezeknek a szervezeteknek az optimális növekedési hőmérséklete 37 °C. A kifejezést elsősorban a mikroorganizmusokra használják. A szélsőséges környezetet kedvelő szervezeteket extremofileknek nevezzük. A mezofileket különböző osztályozások jellemzik, amelyek két tartományba tartoznak: baktériumok, archaeák és az Eukarióták közé tartozó gombák. A baktériumok tartományába tartozó mezofilek lehetnek gram-pozitívak vagy gram-negatívak. A mezofilek oxigénigénye aerob vagy anaerob lehet. A mezofileknek három alapvető formája van: Streptococcus, bacillus és spirál.

Élőhely

A mezofilek élőhelye lehet például a sajt és a joghurt is. Gyakran részt vesznek a sör és borkészítés erjesztési folyamataiban. Mivel a normál emberi testhőmérséklet 37 °C körüli, az emberi kórokozók többsége mezofil, csakúgy, mint az emberi mikrobiomot alkotó szervezetek többsége.

Mezofilek kontra extremofilek

A mezofilek az extremofilek ellentétei, komplementerei. A hideg környezetet kedvelő extremofileket pszikrofilnek, a melegebb hőmérsékletet kedvelőket termofilnek vagy termotrófnak, a rendkívül meleg környezetben virágzókat pedig hipertermofilnek nevezik. Zheng és munkatársai egy genomszintű számítási megközelítést dolgoztak ki, a baktériumok mezofil és termofil csoportba sorolására.

Variációk

Minden baktériumnak megvan a maga optimális hőmérsékletű környezete, amelyben szaporodni képes. Számos tényező felelős egy adott szervezet optimális hőmérsékleti tartományáért, de a bizonyítékok arra utalnak, hogy egyes genetikai elemek (allélok) dominanciája a legjelentősebb a szervezet hőmérséklet-érzékelő tulajdonságáért. Egy 2016-ban közzétett tanulmány kimutatta, hogy a pszikrofil, tehát hideget kedvelő baktériumok bizonyos alléljaival keresztezett mezofil baktériumok sokkal jobban tűrik a hideget, mint a genetikailag nem módosított mezofil társaik, ezzel kijjebb tolható az optimális hőmérsékleti tartomány.

A mezofilek kevésbé stabil szerkezete miatt a fehérjeszintézisük csak bizonyos korlátok között játszódhat le. A mezofilek alacsony hőmérsékleten nem képesek fehérjéket szintetizálni. Érzékenyebbek a hőmérséklet-változásokra, és a sejtmembrán magas zsírsavösszetétele miatt a sejt nem tartalmaz sok folyadékot. Az optimális hőmérséklet 37 °C-ról 0 °C-ra való csökkentése, a fehérjeszintézis fokozatos csökkenéséhez vezet. A hidegindukált fehérjék (CIP- k) alacsony hőmérsékleten indukálódnak, ami lehetővé teszi a stresszfehérjék (CSP) szintézisét. Az optimális hőmérsékletre való visszatérés növekedést mutat a szintézisben, ami azt jelzi, hogy a mezofilek nagymértékben függenek a hőmérséklettől. Ezen kívül az oxigén elérhetősége is befolyásolja ezen mikroorganizmusok növekedését.

Két magyarázat létezik arra, hogy a termofilek képesek túlélni nagyon magas hőmérsékleten, míg a mezofilek nem. A legnyilvánvalóbb magyarázat az, hogy a termofilek sejtkomponensei viszonylag stabilabbak, ezért a termofilek magasabb hőmérsékletet képesek tolerálni, mint a mezofilek. "Egy másik magyarázat szerint, amelyet Gaughran (21) és Allen (3) írásai képviselnek, úgy véli, hogy a sérült vagy elpusztult sejtösszetevők gyors újraszintetizálódása a kulcsa a hővel szembeni biológiai stabilitás problémájának."

Oxigénszükséglet

A mezofilek sokfélesége miatt az oxigénigényük nagyon változó. Az aerob légzéshez oxigénhasználat szükséges, az anaerob légzéshez pedig nem. Háromféle anaerob folyamat létezik. A fakultatív anaerobok aerob körülmények között is képesek életben maradni, ekkor oxigént használnak, számuk viszont oxigén hiányában nő és aerob folyamat helyett fermentációt használnak. Az erjedés során a cukrok savakká, alkohollá vagy gázokká alakulnak. Az obligát anaerobok oxigén jelenlétében nem tudnak növekedni, az aerotoleráns anaerobok pedig ellenállnak az oxigénnek.

Jegyzetek

  1. ↑ Willey, Joanne M., Linda Sherwood, Christopher J. Woolverton, and Lansing M. Prescott. Prescott, Harley, and Klein's Microbiology. New York: McGraw-Hill Higher Education, 2008. Print.
  2. ↑ Schiraldi, Chiara; De Rosa, Mario (2016), Drioli, Enrico; Giorno, Lidietta (eds.), Mesophilic Organisms, Berlin, Heidelberg: Springer, 1–2. o, doi:10.1007/978-3-642-40872-4_1610-2, ISBN 978-3-642-40872-4, hozzáférés: 2022. május 22.
  3. ↑ Hao Zheng (2010). "Gene-centric association analysis for the correlation between the guanine-cytosine content levels and temperature range conditions of prokaryotic species". BMC Bioinformatics. 11 (Suppl 11): S7. doi:10.1186/1471-2105-11-S11-S7. PMID 21172057.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link)
  4. ↑ Pankowski, Jarosław A. (2016. március 15.). "Temperature Sensitivity Conferred by ligA Alleles from Psychrophilic Bacteria upon Substitution in Mesophilic Bacteria and a Yeast Species". Applied and Environmental Microbiology. 82 (6): 1924–1932. doi:10.1128/AEM.03890-15. ISSN 0099-2240. PMID 26773080.
  5. ↑ Vijayabaskar, Mahalingam S. et al. "Construction of Energy Based Protein Structure Networks: Application in the Comparative Analysis of Thermophiles and Mesophiles" Biophysical Journal, Volume 98, Issue 3, 387a
  6. ↑ Li, K.Y. (1993). "EFFECTS of TEMPERATURE and SOLUTE ON the MINIMUM WATER ACTIVITY FOR GROWTH and TEMPERATURE CHARACTERISTIC of SELECTED MESOPHILES and PSYCHROTROPHS". Journal of Food Processing and Preservation. 17 (4): 305–318. doi:10.1111/j.1745-4549.1993.tb00733.x.
  7. ↑ Perrot, F., Hébraud, M., Junter, G.-A. and Jouenne, T. "Protein synthesis in Escherichia coli at 4°C. Electrophoresis." 2000, 21: 1625–1629. doi:10.1002/(SICI)1522-2683(20000501)21:8<1625::AID-ELPS1625>3.0.CO;2-4
  8. ↑ Sinclair, N. A. ; Stokes, J. L. " ROLE OF OXYGEN IN THE HIGH CELL YIELDS OF PSYCHROPHILES AND MESOPHILES AT LOW TEMPERATURES." The Journal of Bacteriology, 1963, Vol. 85(1), p.164 [Peer Reviewed Journal]
  9. 1 2 Koffler, Henry (2016. november 28.). "Protoplasmic differences between mesophiles and thermophiles". Bacteriological Reviews. 21 (4): 227–240. doi:10.1128/MMBR.21.4.227-240.1957. ISSN 0005-3678. PMID 13488883.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Mesophile című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.