Estágios da esporulação e suas características



O esporulação é o processo de formação de esporos em sistemas biológicos. Nas plantas e fungos é um meio de reprodução, enquanto nas bactérias é um mecanismo de sobrevivência.

Os esporos fúngicos podem ser de natureza assexuada ou sexual, funcionando apenas para formar novos filamentos. Portanto, eles são os meios de propagação desses organismos. Todos os fungos filamentosos e a maioria das leveduras produzem esporos.

Esporos sob uma folha de samambaia

Nas bactérias, a esporulação ocorre quando as condições não são favoráveis, por exemplo, falta de nutrientes, excesso de calor ou radiação, quando há dessecação, etc. Muitas bactérias podem produzir esporos para melhorar sua sobrevivência em condições adversas.

A esporulação não é um estágio obrigatório do ciclo de vida da célula, mas sim uma interrupção. Essas formas latentes são chamadas de endosporos, cistos ou heterocistos (vistos principalmente em cianobactérias), dependendo do método de formação de esporos, que difere entre os vários grupos de bactérias.

Algumas plantas primitivas pertencentes ao grupo das criptogâmicas também são reproduzidas pelos esporos. Por exemplo, musgos e samambaias.

Estágios de esporulação

A esporulação pode ser dividida em várias etapas. Na bactéria Bacillus subtilis Todo o processo de esporulação leva 8 horas para completar do estágio 0 ao estágio VII.

Estágio 0: condições normais

A célula bacteriana está em sua forma vegetativa (normal).

Estágio I: Estágio de formação de filamentos axiais

Nesta fase, o cromossomo bacteriano se replica e se estende em um filamento axial. Esses filamentos axiais de material genético são fixados à membrana citoplasmática através do mesossomo. A célula alonga e usa sua reserva alimentar para a formação do esporo.

Estágio II: Formação do pré-esporo

A divisão celular assimétrica ocorre, formando um septo da membrana celular perto de uma extremidade que envolve uma pequena porção de DNA, formando assim a primeira versão do esporo, uma espécie de "pré-esporo".

Estágio III: Envolvimento do pré-esporo

A membrana da célula-tronco cresce em torno do pré-esporo que a envolve. O esporo inicial agora tem duas camadas de membrana.

Estágio IV: síntese do exosporium

O cromossomo da célula mãe se desintegra e começa a síntese do exosporium. Em seguida, os pré-esporos começam a formar um córtex primordial entre as duas membranas que o cercam. Finalmente, a célula fica desidratada.

Estágio V: síntese do peptidoglicano

Os pré-esporos produzem um córtex peptidoglicano entre sua membrana original e a membrana da célula-mãe. 

Estágio VI: Síntese de ácidos solúveis do esporo

O ácido dipicolínico é sintetizado, o qual pode incorporar íons de cálcio para formar o dipicolonato de cálcio. Assim, a desidratação adicional do citoplasma é promovida e uma camada de revestimento é formada.

Estágio VII: Liberação de lise celular e endosporo

O esporo maduro é liberado da célula-mãe. O endosporo, sendo uma estrutura biológica de resistência, pode permanecer inativo por anos. Quando as condições são favoráveis, cada endosporo germinará para dar origem a uma célula vegetativa.

Referências

  1. Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, B.M. F., Islam, N.M., Sarkar, S.N., ... Kirsebom, L.A. (2009). Esporulação em micobactérias. Anais da Academia Nacional de Ciências, 106(26), 10781-10786.
  2. Jabbari, S., Heap, J. T., & King, J. R. (2011). Modelagem matemática da rede de iniciação de esporulação em Bacillus subtilis revelando o papel duplo da suposta molécula sinalizadora PhrA quorum-quorum. Boletim de Biologia Matemática, 73(1), 181-211.
  3. Karki, G. (2017). Esporo bacteriano: estrutura, tipos, esporulação e germinação. Retirado de: Online Biology Notes.
  4. Piggot, P. J., & Coote, J. G. (1976). Aspectos genéticos da formação de endósporos bacterianos. Revisões bacteriológicas, 40(4), 908-62.
  5. Stephens, C. (1998). Esporulação bacteriana: uma questão de compromisso? Biologia atual: CB, 8R45-R48