Obiective de învățare
- Examinați oligotrofele și adaptarea lor la mediile sărace în nutrienți
Oligotrofa este un organism care se dezvoltă într-un mediu care oferă niveluri foarte scăzute de nutrienți. Acestea pot fi puse în contrast cu copiotrofele, care preferă mediile bogate din punct de vedere nutrițional. Oligotrofele se caracterizează printr-o creștere lentă, rate scăzute de metabolism și, în general, o densitate scăzută a populației. Mediile oligotrofe includ sedimentele oceanice profunde, peșterile, gheața glaciară și polară, solul subteran adânc, acviferele, apele oceanice și solurile levigate. Se spune că un ecosistem sau un mediu este oligotrofic dacă oferă puțin pentru a susține viața. Termenul este utilizat în mod obișnuit pentru a descrie mediile de apă, gheață, aer, rocă sau sol cu niveluri foarte scăzute de nutrienți. Mediile oligotrofe prezintă un interes deosebit în ceea ce privește sursele alternative de energie și strategiile de supraviețuire pe care s-ar putea baza viața. Un exemplu de bacterie oligotrofă este Caulobacter crescentus.
Caulobacter crescentus este o bacterie Gram-negativă, oligotrofă, larg răspândită în lacurile și cursurile de apă dulce. Circuitul de control care dirijează și ritmează progresia ciclului celular al Caulobacter implică întreaga celulă care funcționează ca un sistem integrat. Circuitul de control monitorizează mediul înconjurător și starea internă a celulei, inclusiv topologia celulară, în timp ce orchestrează activarea subsistemelor ciclului celular și diviziunea celulară asimetrică a Caulobacter crescentus. Proteinele sistemului de control al ciclului celular Caulobacter și organizarea internă a acestuia sunt co-conservate în multe specii de alfa-proteobacterii, dar există diferențe mari în ceea ce privește funcționalitatea aparatului de reglementare și conectivitatea periferică cu alte subsisteme celulare de la o specie la alta. Sistemul de control al ciclului celular Caulobacter a fost optimizat în mod rafinat prin selecție evolutivă ca un sistem total pentru o funcționare robustă în fața zgomotului stocastic intern și a incertitudinii mediului.
Sistemul de control al celulei bacteriene are o organizare ierarhică. Subsistemul de semnalizare și cel de control se interfațează cu mediul înconjurător prin intermediul unor module senzoriale situate în mare parte pe suprafața celulei. Logica rețelei genetice răspunde la semnalele primite din mediul înconjurător și de la senzorii interni ai stării celulei pentru a adapta celula la condițiile curente.
.