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Differenza fra gli Spheroplasts ed i protoplasti

I protoplasti sono fungosi, impianto o celle batteriche gram-positive senza una parete cellulare.

Origine degli Spheroplasts e dei protoplasti

Gli Spheroplasts sono creati dai batteri gram-negativi e soltanto la parte delle loro pareti cellulari è eliminata. I batteri gram-positivi hanno soltanto una membrana citoplasmica, mentre il batterio gram-negativo ha due membrane: la membrana citoplasmica ed esterna. Di conseguenza, seguendo la rimozione della parete cellulare, i protoplasti hanno soltanto una membrana, mentre gli spheroplasts hanno due membrane.

Parete cellulare

La parete cellulare è il livello sforzo-resistente difensivo di cella e la cella perde questo carter protettivo in sua assenza. Sia gli spheroplasts che i protoplasti adottano una forma sferica che proteggono dagli ambienti ostili. Tuttavia, malgrado questo mutamento strutturale, queste celle sono molto suscettibili delle pressioni osmotiche poichè la parete cellulare è rispondente alle differenze ioniche ambientali di concentrazione. Di conseguenza, quando queste celle sono create all'interno del laboratorio, devono essere formate con le soluzioni isotoniche.

Il più alta concentrazione della soluzione fuori della cella batterica provocherebbe il gonfiamento e lo scoppio cellulare finale. Per contro, la concentrazione aumentata dentro la cella provocherebbe shriveling cellulare e la morte finale.

Preparato

In laboratorio, sia gli spheroplasts che i protoplasti possono essere formati con i metodi meccanici o enzimatici basati sul tipo delle cellule. Le celle fungose possono formare i protoplasti dopo il trattamento di chitinase, mentre le cellule vegetali formano i protoplasti dopo la pectinasi, la cellulasi, o i trattamenti di xylanase. Sia il batterio gram-positivo che negativo è trattato con i lysozymes didigestione o gli antibiotici d'inibizione, quale penicillina per creare i protoplasti e gli spheroplasts.

Questi trattamenti degradano o impediscono la formazione dei collegamenti peptidoglycan che forniscono la resistenza meccanica alla parete cellulare. Sebbene queste celle pricipalmente siano create all'interno del laboratorio, possono anche essere trovate naturalmente. Questi batteri sono definiti “L-modulo„ e sono stati trovati in pseduomonas, in stafilococco, in clostridio ed in bacillo.

Staphylococcus aureus dei batteri sulla superficie di interfaccia o della mucosa, illustrazione 3D. Credito di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock
Staphylococcus aureus dei batteri sulla superficie di interfaccia o della mucosa, illustrazione 3D. Credito di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock

Applicazioni degli Spheroplasts e dei protoplasti

Transfezione del DNA

La perdita della parete cellulare significa che queste celle possono essere incitate a fondere con altri tipi delle cellule. Ciò è utile per la transfezione di DNA nelle celle animali. Ciò è egualmente utile nella biologia dell'impianto, permettendo la fusione dei protoplasti dalle specie differenti, formante gli ibridi somatici. I protoplasti dell'impianto possono anche essere usati per ricreare un intero impianto da un unicellulare formando un callo.

Caratterizzazione degli antibiotici

Gli Spheroplasts possono essere usati per caratterizzare gli antibiotici. Se un batterio forma uno spheroplast dopo il trattamento della droga, quindi l'antibiotico che è provato deve lavorare through inibendo la biosintesi della parete cellulare. Questo metodo piombo alla scoperta di molti antibiotici, quali il cephamycin C, i carbapenemici e il fosfomycin.

Analisi del morsetto di toppa

Gli spheroplasts giganti (costituiti dalla prevenzione di divisione cellulare) possono essere utilizzati nell'analisi del morsetto di toppa, che è utile da caratterizzare i canali ionici batterici. Questo metodo riflette la corrente attraverso un canale ionico. Mentre un batterio singolare è troppo piccolo per questa analisi, le sferoidi giganti sono abbastanza grandi permettere la registrazione del toppa-morsetto. Questi spheroplasts giganti si sviluppano in presenza di cephalexin, che impedisce alla cella di spaccare e di dividersi, formantesi “serpeggia„ con una singoli membrana e citoplasma. Questi serpenti possono poi avere loro pareti cellulari eliminate e la sferoide risultante può essere utilizzata nell'analisi del toppa-morsetto.

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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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