חוש מניין

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

חוש מניין או חישת סף (באנגלית: Quorum sensing), יכולת של חיידקים לתקשר ולתאם התנהגות באמצעות מולקולות סיגנלים. התופעה נצפתה לראשונה בחיידקי Vibrio fischeri, חיידקים ביולומינסנטיים החיים בסימביוזה עם מינים מסדרת Sepiolida.

חוש המניין מאפשר לחיידקים השייכים לאותו מין, או החיים באותה סביבה (כדוגמת חיידקים אוראליים), לתאם התנהגות או פעולות מסוימות בהתאם למספרם. כך למשל החיידק הסתגלני Pseudomonas aeruginosa יכול לגדול במארח בלי להזיק לו, עד הגיעו לריכוז מסוים, אז הופכים החיידקים לתוקפניים, מספר מספיק כדי לגבור על מערכת החיסון של המארח והם יוצרים ביופילם הגורם למחלה.

חיידקים בעלי חוש מניין מייצרים ומפרישים תרכובות סיגנלים (הקרויות משרנים - autoinducers , או פרומונים), כדוגמת N-אציל הומוסרין לאקטון (AHL)ועוד. 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. יש סיכוי נמוך לכך שחיידק יזהה את המשרן שהוא עצמו יצר.

כאשר נמצאים בסביבה רק חיידקים בודדים, פעפוע מקטין את ריכוז המשרן במדיום עד לכמעט אפס, ולכן מייצרים החיידקים מעט מולקולות משרן. כאשר נמצאים חיידקים רבים מאותו המין, ריכוז המשרן עובר סף מסוים, ומייד לאחריו נוצרות עוד מולקולות משרן. זה מעורר מחזור של משוב חיובי והקולטן הופך לפעיל באופן מלא. זה מעורר את ביטויים של גנים נוספים, כדוגמת לוציפראז ב-Vibrio fischeri. חוש המניין מועיל במקרה זה שכן חיידק V. fischeri בודד שהיה פולט אור לא היה בעל יתרון אבולוציוני והיה מבזבז אנרגיה.

כיום ידוע כי ישנם משרנים שאינם ספציפים למין מסוים (AI2).הדעה כיום, היא, שתפקידם לאותת על כמות החיידקים הכוללת בסביבת הגידול. כמו כן יש לציין כי מולקולות המשרן, עקב היותן מטבוליט של החיידקים, מצביעות לא רק על ריכוז החיידקים בסביבה, אלא גם על רמת המטבוליזם שלהם.