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Différence entre les sphéroplastes et les protoplastes

Les protoplastes sont fongiques, centrale ou cellules bactériennes grampositives sans paroi cellulaire.

Origine des sphéroplastes et des protoplastes

Des sphéroplastes sont produits des bacilles gram négatifs et seulement une partie de leurs parois cellulaires sont retirées. Les bactéries grampositives ont seulement une membrane cytoplasmique, alors que le bacille gram négatif ont deux membranes : la membrane cytoplasmique et extérieure. Par conséquent, suivant le démontage de la paroi cellulaire, les protoplastes ont seulement une membrane, alors que les sphéroplastes ont deux membranes.

Paroi cellulaire

La paroi cellulaire est la couche tension-résistante défensive d'une cellule et la cellule détruit cet écran protecteur protecteur en son absence. Les sphéroplastes et les protoplastes adoptent une forme sphérique qui se protègent contre les environnements hostiles. Cependant, en dépit de cette modification de structure, ces cellules sont très susceptibles des pressions osmotiques car la paroi cellulaire est sensible aux différences ioniques environnementales de concentration. Par conséquent, quand ces cellules sont produites dans le laboratoire, elles doivent être formées avec les solutions isotoniques.

Une concentration plus élevée de la solution en dehors de la cellule bactérienne aurait comme conséquence le gonflement et l'éclatement cellulaire éventuel. Réciproquement, la concentration accrue à l'intérieur de la cellule aurait comme conséquence shriveling cellulaire et la mort éventuelle.

Préparation

Dans le laboratoire, des sphéroplastes et les protoplastes peuvent être formés par mécanique ou des méthodes enzymatiques basées sur le type de cellules. Les cellules fongiques peuvent former des protoplastes après demande de règlement de chitinase, alors que les cellules de centrale forment des protoplastes après pectinase, cellulase, ou demandes de règlement de xylanase. La bactérie grampositive et négative sont traitées avec les lysozymes de paroi-assimilation ou les antibiotiques paroi-inhibants, tels que la pénicilline pour produire des protoplastes et des sphéroplastes.

Ces demandes de règlement dégradent ou évitent la formation des tiges peptidoglycan qui fournissent la force mécanique à la paroi cellulaire. Bien que ces cellules soient principalement produites dans le laboratoire, elles peuvent également être trouvées naturellement. Ces bactéries se nomment « L-forme » et ont été trouvées dans les pseudomonas, le staphylocoque, le Clostridium et le bacille.

Staphylocoque doré de bactéries sur la surface de la peau ou la muqueuse, illustration 3D. Crédit d
Staphylocoque doré de bactéries sur la surface de la peau ou la muqueuse, illustration 3D. Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock

Applications des sphéroplastes et des protoplastes

Transfection d'ADN

La perte de la paroi cellulaire signifie que ces cellules peuvent être induites pour protéger par fusible avec d'autres types de cellules. C'est utile pour la transfection de l'ADN dans des cellules animales. C'est également utile dans la biologie de centrale, permettant la fusion des protoplastes des espèces différentes, formant les hybrides somatiques. Des protoplastes de centrale peuvent également être employés pour recréer une centrale entière d'une cellule en formant un durillon.

Caractérisation des antibiotiques

Des sphéroplastes peuvent être employés pour caractériser des antibiotiques. Si une bactérie forme un sphéroplaste après le traitement médicamenteux, alors l'antibiotique étant vérifié doit fonctionner en empêchant la biosynthèse de la paroi cellulaire. Cette méthode a mené à la découverte de beaucoup d'antibiotiques, tels que le cephamycin C, les carbapenems et le fosfomycin.

Analyse de bride de correction

Des sphéroplastes géants (constitués par prévention de la division cellulaire) peuvent être employés dans l'analyse de bride de correction, qui est utile pour caractériser les canaux ioniques bactériens. Cette méthode surveille le courant par un canal ionique. Tandis qu'une bactérie singulière est trop petite pour cette analyse, les sphéroïdes géants sont assez grands pour permettre l'enregistrement du patch-clamp. Ces sphéroplastes géants sont développés en présence de la céfalexine, qui empêche la cellule de se diviser et de se diviser, formant « serpente » avec une membrane et un cytoplasme uniques. Ces serpents peuvent alors avoir leurs parois cellulaires retirées et le sphéroïde résultant peut être employé dans l'analyse du patch-clamp.

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Last Updated: Oct 29, 2018

Hannah Simmons

Written by

Hannah Simmons

Hannah is a medical and life sciences writer with a Master of Science (M.Sc.) degree from Lancaster University, UK. Before becoming a writer, Hannah's research focussed on the discovery of biomarkers for Alzheimer's and Parkinson's disease. She also worked to further elucidate the biological pathways involved in these diseases. Outside of her work, Hannah enjoys swimming, taking her dog for a walk and travelling the world.

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