osa. У змішаних біоплівках P.aeruginosa і Burkholderia cepacia, Буркхолдером реагують на сигнали синьогнійної палички (яка в свою чергу не чутлива до сигналів B.cepacia), отже, популяція P.aeruginosa регулює багато фізіологічні процеси свого ассоціантов. Є дані, що деякі штами P.aeruginosa, виділені від хворих ісцідозом, не здатні самі синтезувати аутоіндукторів rhl-сигнальної системи, наслідком чого є зниження вірулентності, і неповноцінне формування біоплівок в дослідах in vitro. Але, проте, in vivo, ці ж штами синьогнійної палички формують повноцінні біоплівки. З'ясовано, що мікрофлора, виділена з слизу від тих же хворих, синтезує rhl-аутоіндукторів, регулюючи таким чином вірулентність і формування біоплівок P.aeruginosa і ініціюючи інфекційний процес. Самі AHL-молекули неоднаково впливають на інші групи бактерій, встановлено наприклад, що аутоіндукторів синьогнійної палички блокують роботу QS у S.aureus. Сигнальні молекули прокаріот здатні впливати і на поведінку клітин грибів, рослин, і навіть тварин клітин. Так, AHL P.aeruginosa пригнічує процес філаментаціі Candida albicans.
В організмі людини AHL-молекули інгібують проліферацію лейкоцитів і процес утворення фактора некрозу пухлин?. У високих концентраціях AHL ініціюють апоптоз різних типів імунокомпетентних клітин. В цілому, бактеріальні аутоіндукторів надають іммуносупрессірующее дію. Саме за рахунок реакцій QS здійснюються «соціальні» відносини всередині популяції, утворюється «хімічна комунікаційна мережа» біоплівки, яка може охоплювати мультіводовое співтовариство.
Не менш цікава робота сигнальних систем серед грампозитивних мікроорганізмів. Наприклад, у Enterococcus spp. QS регулює процес перенесення плазмід (від донорной до реципієнтную клітці) через механізм кон'югації. Клітка-реципієнт синтезує специфічний пептидний сигнал («польовий» бактеріальний феромон) який накопичується в середовищі і специфічно зв'язується з рецепторами клітин-донорів, несучими плазміду, яка відповідає цьому феромону. Запускаемая при цьому регуляторна система забезпечує експресію факторів, опосередковуючи клітинна взаємодія і перенесення плазміди (компоненти кон'югації). Як зазначалося вище, визначеної плазмиде відповідає конкретний феромон. За рахунок такого суворого механізму взаємодії здійснюється бактеріальна селекція клітин усередині біоплівки. За допомогою такої комунікації траслоціруются плазміди, що несуть гени стійкості до антибіотиків, гени гемолизинов, бактеріоцинів. Зазвичай біологічно активні сигнальні пептиди закодовані в хромосомі, а рецепторні білки, що забезпечують аффинитет до феромонам закодовані в самих плазмидах. Після транслокації плазміди в клітку реципієнта, вона починає синтез інгібіторів феромонів, для кожного типу феромона відповідає свій інгібітор. Ця властивість дозволяє вимикати сигнал для вже наявної плазміди, і посилювати накопичення молекул феромонів для іншого типу плазмід. біоплівка мікроорганізм клітина
За рахунок роботи подібної системи в популяції біоплівки постійно відбувається позитивна селекція штамів з вигідними властивостями і негативна селекція - елімінація штамів, із «непотрібними» фенотипами. При інфекційних ураженнях такі комунікативні механізми передачі мобільних генетичних елементів дозволяють з максимальною швидкістю поширювати гени антибіотикорезистентності, вірулентності, додаткові фізіологічні можливості.
Найбільший інтерес представляє QS, що у регуляції експресії факторів вірулентності у стафілококів. Генетичною основою роботи цієї системи є agrABCD - хромосомний локус. В якості передавачів сигналів виступають ціклопептіди - аутоіндукторів (AIP, auto-inducing peptide), які класифіковані за будовою і біологічній ефекту на групи і субгрупп, наприклад, 1 і 4 субгрупп у S.aureus збільшують експресію факторів вірулентності. Ці молекули вкрай специфічні, заміна бодай однієї амінокислоти в структурі сполуки, веде до втрати біологічної функції. Як і з прикладами сигнальної - інгібіторної системи у ентерококів, стафілококова система реагує тільки на один тип аутоіндукторів, як тільки клітина отримала специфічний сигнал, активуються гени-інгібітори, і клітина вже не здатна сприймати інші сигнали. Такий механізм забезпечує жорстку популяционную селекцію. Синтезовані сигнальні молекули взаємодіють з гістідінкіназной мембранної системою (agrC), яка через каскад реакцій активує регулятор транскрипції (agrA). Цей білок здійснює біфункціонального регуляцію двох промоторів P2 і P3. Відповідно, транскрипт цих залежних генів є РНК II і РНК III, перша містить основні agr-гени, таким чином проявляється аутоіндуктівний відповідь системи. У свою чергу РНК III забезпечує регуляцію синтезу факторів вірулентності (ДНКази, фибринолизина, ентеротоксину,? -,? -,? -токсінов Та ін.). Цікавою особливістю на даному етапі регуляції є те, що транскрипт РНК III розміром в 500 пар нуклеотидів не несе кодируемой інфо...
