1。バイオフィルム:
* 定義: これらは、細胞外高分子物質(EPS)の自己生産マトリックスに包まれた細菌の組織化されたコミュニティです。
* 代謝協力: バイオフィルムは、専門化と分業を可能にします。バイオフィルム内の異なる細菌は、特定の代謝経路に寄与する可能性があり、一部の栄養素が利用する栄養素、または環境からの保護を提供するものもあります。
* 例: 歯科用プラーク、船のバイオフーリング、および人間の腸の有益なバイオフィルム。
2。シントロフィー:
* 定義: これは、1つの生物の成長が他の生物の産物に依存する2つ以上の種間の代謝相互作用を指します。
* 代謝協力: 1つの種は、それ自体に有毒な副産物を生成するかもしれませんが、他の種の成長には不可欠です。これには、多くの場合、複雑な有機分子の分解が含まれ、1つの種が分子を壊して他の種をさらに分解します。
* 例: セルロースのような複雑な炭水化物の分解。1つの細菌がセルロースをより単純な糖に分解し、別の細菌がこれらの糖を発酵させてエネルギーを生成する可能性があります。
3。クロスフィーディング:
* 定義: 微生物が他の微生物によって利用できる代謝物を放出するシントロフィーの形態。
* 代謝協力: これには、生産者にとって有毒であるが消費者にとって有益な栄養素、ビタミン、さらには副産物の交換が含まれます。
* 例: 腸内の特定の細菌による乳酸の産生は、他の細菌によって利用できるようにします。
4。クォーラムセンシング:
* 定義: これは、バクテリアが化学シグナルを使用して人口の密度を感知する通信システムです。
* 代謝協力: Quorum Sensingは、細菌群集内で調整された遺伝子発現を可能にし、バイオフィルム形成、抗生物質産生、さらには毒性などの協同組合タスクを実行できるようにします。
* 例: 特定の集団密度に達すると、一部の細菌による毒素の産生が調整された方法での生産。
5。水平遺伝子導入:
* 定義: 細菌間の遺伝物質の交換、新しい代謝能力の広がりを可能にします。
* 代謝協力: 水平遺伝子導入は、新しい代謝経路を集団に導入し、新しい代謝の可能性と適応につながる可能性があります。
* 例: 病原性細菌による抗生物質耐性遺伝子の獲得。
要約:
原核生物生物学は、協力の力の証であり、代謝相互作用がその多様性、適応性、生態学的意義に貢献しています。 これらの複雑な相互作用は、生態系、人間の健康、さらにはバイオレメディエーション技術に深い意味を持ちます。