. Cost and specificity of cell–cell

. Cost and specificity of cell–cell signalling
Quorum sensing (QS) or cell–cell communication is a process
of chemical communication among bacteria; it is defined as gene
expression in response to cell density, which influences various
functions, that is, virulence, acid tolerance and biofilm formation.
Because bacteria within biofilms reach a high cell density, QS is
considered one of the important bacterial functions [9]. Cell–cell
signalling results from the production of signalling molecules by
emitter cells and their accumulation in the surrounding environ-
ment. At some threshold concentration, the signalling molecules
bind to receptors on or in the bacterial cell, leading to changes in
gene expression in the responding cell (Fig. 3) [10].
In biofilms, the process of bacteria producing signalling
molecules, transporting, sensing and controlling a series of acts
is called a quorum-sensing (QS) system. QS systems control a
wide range of responses, including bacterial surface adhesion,
extracellular matrix production, synthesis of biosurfactants, spore
formation, competency, bioluminescence, virulence factor expres-
sion, etc. QS systems are highly specific and accurate, which are the
basis of precise regulations ofthe different bacterial phenotypes [4].
Currently, there are three well-defined classes of molecules
that serve as the paradigms for chemical signalling in bacte-
ria: oligopeptides, acylated homoserine lactones (AHLs) and the
LuxS/autoinducer-2 (AI-2) class [11]. These three systems will be
considered from an evolutionary perspective, in particular in terms
of the two key components of communication: the cost associated
with signalling and information specificity. Costs are primarily the
metabolic burden that is associated with signal production. The
specificity of the signal produced is in part a measure of the infor-
mation content of the signal, and specificity generally correlates
with the cost of production.
The first of the cell–cell-signalling mechanisms is oligopeptide
signalling, which is the predominant signal used by Gram-positive
bacteria. Typically, a preprotein is generated, processed into the
active signalling peptide and exported from the cell. The biochemi-
cal cost of synthesis is relatively expensive, even for short peptides.
The chemical structure of the signal is precisely defined by the
sequence of amino acids [13]. The oligopeptide signals are highly
specific, sometimes allowing distinct signalling within different
strains of the same species.
The second established paradigm in cell–cell signalling is
through AHLs. In Gram-negative bacteria, the production of AHLs
involves the reaction of S-adenosylmethionine (SAM) with an
acyl–acyl carrier protein (acyl–ACP), which is typically carried out
by an enzyme of the LuxI family. Acyl–ACP molecules are inter-
mediates in fatty acid biosynthesis. Both these substrates have an
associated metabolic burden for synthesis, and there is an interme-
diate cost associated with production. The specificity of this system
is only moderate [17].
The third cell–cell-signalling system in bacteria is generally
referred to as the LuxS/AI-2 pathway. This system is found in
many Gram-negative and Gram-positive bacteria. The signal that
is produced by all strains is thought to be an identical product (4,5-
dihydroxy-2,3-pentanedione (DPD))thatis inchemical equilibrium
withseveralfuranones. Thispathway isnot specific at all, andthere-
fore it cannot convey precise information. Interestingly, this is also
the pathway that is associated with the lowest cost of production

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

. ต้นทุนและความจำเพาะของเซลล์ – ไฟสัญญาณควอรัมจับ (QS) หรือเซลล์ – การสื่อสารเป็นกระบวนการการสื่อสารทางเคมีระหว่างแบคทีเรีย มีกำหนดเป็นยีนนิพจน์ในเซลล์ความหนาแน่น ซึ่งอิทธิพลต่าง ๆฟังก์ชัน ที่เป็น ความรุนแรง กรดก่อความอดทนและฟิล์มเนื่องจากแบคทีเรียภายในไบโอฟิล์มที่ถึงความหนาแน่นของเซลล์สูง QS เป็นถือเป็นหนึ่งในหน้าที่สำคัญแบคทีเรีย [9] – เซลล์ไฟสัญญาณผลลัพธ์จากการผลิตของสัญญาณโมเลกุลโดยยิงเซลล์และสะสมของพวกเขาใน environ รอบ-ment ที่บางขีดจำกัดความเข้มข้น โมเลกุลสัญญาณผูกกับตัวรับบน หรือ ใน เซลล์แบคทีเรีย นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงแสดงออกของยีนในเซลล์ตอบสนอง (รูป 3) [10]ในไบโอฟิล์มที่ กระบวนการผลิตไฟสัญญาณเชื้อแบคทีเรียโมเลกุล ขนส่ง การตรวจจับ และควบคุมชุดของการกระทำเรียกว่าระบบจับควอรัม (QS) ควบคุมระบบ QS เป็นช่วงกว้างของการตอบสนอง รวมทั้งแบคทีเรียยึดเกาะพื้นผิวการผลิตสารเคลือบ การ biosurfactants สังเคราะห์สปอร์ก่อตัว ความสามารถ bioluminescence ความรุนแรงปัจจัยนิยมของเหล่า-sion ฯลฯ QS มีระบบสูงที่เจาะจง และ แม่นยำ ซึ่งเป็นการพื้นฐานของระเบียบแม่นยำของไทป์แบคทีเรียแตกต่างกัน [4]ขณะนี้ มีสามชั้นเรียนชัดเจนของโมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นกรอบสำหรับการส่งสัญญาณเคมีใน bacte-ria: โอ acylated homoserine lactones (AHLs) และLuxS/autoinducer-2 ชั้น (AI-2) [11] ระบบที่สามเหล่านี้จะพิจารณาจากมุมมองวิวัฒนาการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่สองส่วนประกอบสำคัญของการสื่อสาร: ต้นทุนที่เกี่ยวข้องมีไฟสัญญาณและข้อมูลความจำเพาะ ต้นทุนส่วนใหญ่จะเป็นการเผาผลาญค่าโสหุ้ยที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสัญญาณ การความจำเพาะของสัญญาณที่ผลิตเป็นตัวชี้วัดของการดำเนินธุรกิจในส่วนไดรเวอร์ที่เนื้อหาของสัญญาณ ความจำเพาะและมีความสัมพันธ์โดยทั่วไปด้วยต้นทุนการผลิตเป็นครั้งแรกของกลไกการส่งสัญญาณเซลล์เซลล์แห้งซึ่งสัญญาณ เป็นสัญญาณเด่นที่ใช้ โดยแบคทีเรียแกรมบวกเชื้อแบคทีเรีย โดยทั่วไป preprotein ที่ถูกสร้างขึ้น ประมวลผลเป็นการใช้งานไฟสัญญาณเปปไทด์ และส่งออกจากเซลล์ Biochemi-ต้นทุนการสังเคราะห์ cal คือราคาค่อนข้างแพง แม้สำหรับเปปไทด์สั้นโครงสร้างทางเคมีของสัญญาณถูกกำหนดได้อย่างแม่นยำโดยการลำดับของกรดอะมิโน [13] สัญญาณแห้งจะสูงเฉพาะ บางครั้งให้ระดับสัญญาณภายในแตกต่างกันสายพันธุ์เดียวกันที่สองก่อตั้งเป็นกระบวนทัศน์ในเซลล์ – ไฟสัญญาณผ่าน AHLs ในแบคทีเรียแกรมลบ การผลิต AHLsเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของ S-adenosylmethionine (SAM) ด้วยการacyl – acyl ขนส่งโปรตีน (acyl – ACP), ซึ่งจะโดยปกติดำเนินการโดยเอนไซม์ของครอบครัวลัก โมเลกุล acyl – ACP มีอินเตอร์-หน้าที่เป็นสื่อกลางในการสังเคราะห์กรดไขมัน มีทั้งพื้นผิวเหล่านี้เป็นเกี่ยวข้องภาระเผาผลาญสำหรับการสังเคราะห์ และมีการ interme-ต้นทุน diate ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ความจำเพาะของระบบนี้เป็นเพียงปานกลาง [17]ระบบไฟสัญญาณเซลล์เซลล์สามในแบคทีเรียโดยทั่วไปเรียกว่าเดิน LuxS/AI-2 ระบบนี้พบได้ในแบคทีเรียแกรมลบ และแกรมบวกหลาย สัญญาณที่ผลิต โดยทุกสายพันธุ์คิดว่า จะ เป็นผลิตภัณฑ์ที่เหมือนกัน (4, 5-dihydroxy-2, 3-pentanedione (ตามระบบ DPD)) thatis สมดุล inchemicalwithseveralfuranones Thispathway isnot เฉพาะที่ทั้งหมด andthere-บกพร่องมันไม่สามารถถ่ายทอดข้อมูลที่แม่นยำ เรื่องน่าสนใจ ยังเป็นเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับต้นทุนการผลิตต่ำที่สุด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

. ค่าใช้จ่ายและความจำเพาะของเซลล์เซลล์สัญญาณ
องค์ประชุมรู้สึก (QS) หรือการสื่อสารโทรศัพท์มือถือเป็นกระบวนการ
ของการสื่อสารทางเคมีในหมู่แบคทีเรีย มันถูกกำหนดให้เป็นยีนที่
แสดงออกในการตอบสนองต่อความหนาแน่นของเซลล์ที่มีอิทธิพลต่อต่างๆ
ฟังก์ชั่น, ที่อยู่, ความรุนแรง, ความอดทนกรดและการสร้างไบโอฟิล์ม.
เพราะเชื้อที่อยู่ในแผ่นชีวะถึงความหนาแน่นของเซลล์สูง QS จะ
ถือเป็นหนึ่งในฟังก์ชั่นของเชื้อแบคทีเรียที่สำคัญ [9] . มือถือมือถือ
ส่งสัญญาณผลที่ได้จากการผลิตของโมเลกุลสัญญาณโดย
เซลล์อีซีแอลและการสะสมของพวกเขาในสภาพแวดล้อมโดยรอบ
ติดขัด ที่มีความเข้มข้นเกณฑ์บางสัญญาณโมเลกุล
ผูกกับผู้รับหรือในเซลล์ของแบคทีเรียที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงใน
การแสดงออกของยีนในเซลล์ตอบสนอง (รูปที่. 3) [10].
ในแผ่นชีวะกระบวนการของเชื้อแบคทีเรียที่ผลิตสัญญาณ
โมเลกุลขนส่ง, การตรวจวัดและควบคุมชุดของการกระทำ
ที่เรียกว่าครบองค์ประชุมตรวจจับ (QS) ระบบ ระบบควบคุมอาคารควบคุม
ที่หลากหลายของการตอบสนองรวมถึงการยึดเกาะพื้นผิวของแบคทีเรีย,
การผลิต extracellular เมทริกซ์สังเคราะห์ biosurfactants สปอร์
ก่อความรู้ความสามารถ, ชีวิตเรืองแสง, ปัจจัยรุนแรงแสดงออก
ไซออน ฯลฯ ระบบการตรวจสอบงานก่อสร้างเป็นอย่างสูงที่เฉพาะเจาะจงและถูกต้องซึ่งเป็น
พื้นฐานของการ กฎระเบียบที่แม่นยำ ofthe phenotypes แบคทีเรียที่แตกต่างกัน [4].
ปัจจุบันมีสามที่ดีที่กำหนดชั้นของโมเลกุล
ที่ทำหน้าที่เป็นกรอบความคิดสำหรับการส่งสัญญาณทางเคมีใน bacte-
RIA: Oligopeptides, acylated lactones homoserine (AHLs) และ
LuxS / autoinducer-2 ( AI-2) ระดับ [11] ทั้งสามระบบจะได้รับการ
พิจารณาจากมุมมองของวิวัฒนาการโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่
ของทั้งสองส่วนประกอบที่สำคัญของการสื่อสาร: ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้อง
กับการส่งสัญญาณและข้อมูลจำเพาะ ค่าใช้จ่ายหลัก
ภาระการเผาผลาญอาหารที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสัญญาณ
จำเพาะของสัญญาณที่ผลิตอยู่ในส่วนหนึ่งของมาตรการสารสนเทศ
เนื้อหา mation ของสัญญาณและเฉพาะเจาะจงโดยทั่วไปมีความสัมพันธ์
กับต้นทุนการผลิต.
ครั้งแรกของกลไกเซลล์เซลล์มีสัญญาณ Oligopeptide
สัญญาณซึ่งเป็นสัญญาณที่โดดเด่น ใช้โดยแกรมบวก
เชื้อแบคทีเรีย โดยปกติแล้วจะถูกสร้างขึ้น preprotein ประมวลผลลงใน
การส่งสัญญาณเปปไทด์ที่ใช้งานและส่งออกจากเซลล์ biochemi-
ค่าใช้จ่าย Cal ของการสังเคราะห์มีราคาแพงค่อนข้างแม้สำหรับเปปไทด์สั้น.
โครงสร้างทางเคมีของสัญญาณจะถูกกำหนดไว้อย่างแม่นยำโดย
ลำดับของกรดอะมิโน [13] สัญญาณ Oligopeptide เป็นอย่างสูงที่
เฉพาะเจาะจงบางครั้งช่วยให้การส่งสัญญาณที่แตกต่างกันภายในที่แตกต่างกัน
สายพันธุ์ของสายพันธุ์เดียวกัน.
ที่สองกระบวนทัศน์ก่อตั้งขึ้นในการส่งสัญญาณโทรศัพท์มือถือ
ผ่าน AHLs ในแบคทีเรียแกรมลบผลิต AHLs
เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของ S-adenosylmethionine (SAM) ด้วยนั้น
acyl-acyl ผู้ให้บริการโปรตีน (acyl-ACP) ซึ่งจะดำเนินการมักจะออก
โดยเอนไซม์ของครอบครัว LuxI โมเลกุล acyl-ACP อยู่ระหว่างการ
ไกล่เกลี่ยในการสังเคราะห์กรดไขมัน ทั้งพื้นผิวเหล่านี้มี
ภาระการเผาผลาญที่เกี่ยวข้องสำหรับการสังเคราะห์และมี interme-
ค่าใช้จ่าย diate เกี่ยวข้องกับการผลิต ความจำเพาะของระบบนี้
เป็นเพียงปานกลาง [17].
ที่สามระบบเซลล์เซลล์ส่งสัญญาณในแบคทีเรียโดยทั่วไป
เรียกว่า LuxS / AI-2 ทางเดิน ระบบนี้จะพบได้ใน
หลายแบคทีเรียแกรมลบและแกรมบวก สัญญาณที่
ผลิตโดยทุกสายพันธุ์ที่คิดว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่เหมือนกัน (4,5-
dihydroxy-2,3-pentanedione (DPD)) thatis inchemical สมดุล
withseveralfuranones Thispathway isnot เฉพาะที่ทุก andthere-
ก่อนมันไม่สามารถถ่ายทอดข้อมูลที่แม่นยำ ที่น่าสนใจนี้ยังเป็น
ทางเดินที่เกี่ยวข้องกับค่าใช้จ่ายที่ต่ำสุดของการผลิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

. ต้นทุนและความจำเพาะของสัญญาณมือถือ–เซลล์ความต้องการเทคโนโลยีการ ( QS ) หรือเซลล์เซลล์เป็นกระบวนการสื่อสารจำกัดการสื่อสารทางเคมีระหว่างแบคทีเรีย มันหมายถึง ยีนการแสดงออกในการตอบสนองความหนาแน่นของเซลล์ ซึ่งอิทธิพลต่าง ๆฟังก์ชันที่เป็นกรด และเกิดความรุนแรงต่อฟิล์ม .เพราะแบคทีเรียภายในไบโอฟิล์มเข้าถึงความหนาแน่นเซลล์สูง ( คือถือเป็นหนึ่งในหน้าที่สำคัญของ [ 9 ] เซลล์ ( เซลล์สัญญาณผลจากการผลิตของสัญญาณโมเลกุลโดยเซลล์ส่งสัญญาณและการสะสมในบริเวณสิ่งแวดล้อม -ment บางเกณฑ์ความเข้มข้น สัญญาณโมเลกุลผูกกับตัวรับบนหรือในเซลล์แบคทีเรียที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนในการตอบสนองของเซลล์ ( รูปที่ 3 ) [ 10 ]ในไบโอฟิล์ม , กระบวนการของแบคทีเรียที่ผลิตสัญญาณโมเลกุล , การขนส่ง ตรวจจับและควบคุมชุดของการกระทำเรียกองค์ประชุมสัมผัส ( QS ) ระบบ 1 . ระบบการควบคุมช่วงกว้างของการตอบสนองรวมถึงการยึดเกาะผิวแบคทีเรียผลิต extracellular เมทริกซ์ การสังเคราะห์ biosurfactants , สปอร์การพัฒนาความสามารถ , ไบโอลูมิเนสเซน expres ปัจจัยความรุนแรง - ,ไซออน ฯลฯ ( ระบบจะสูงที่เฉพาะเจาะจงและแม่นยำ ซึ่งเป็นพื้นฐานของกฎระเบียบที่แตกต่างกันของแบคทีเรียเกิด [ 4 ] แน่นอนขณะนี้มีสามชั้นเรียนต่อโมเลกุลที่ใช้เป็นสัญญาณใน bacte - กระบวนทัศน์สำหรับเคมีจำหน่าย : โอลิโกเปบไทด์ acylated โฮโมเซอรีนแลคโทน ( ahls ) , และluxs / autoinducer-2 ( ai-2 ) ชั้น [ 11 ] สามระบบเหล่านี้จะเป็นพิจารณาจากมุมมองของวิวัฒนาการ โดยเฉพาะในแง่ของทั้งสององค์ประกอบหลักของการสื่อสาร : ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณและข้อมูลที่เฉพาะเจาะจง . ค่าใช้จ่ายหลักการเผาผลาญของภาระที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสัญญาณ ที่ของสัญญาณที่ผลิตเฉพาะในส่วนที่เป็นวัดของอินฟอร์ -ดาวน์โหลดเนื้อหาของสัญญาณโดยทั่วไปและมีความจำเพาะกับต้นทุนการผลิตครั้งแรกของเซลล์และเซลล์ส่งสัญญาณกลไกโอลิโก๊ะเป็ปไทด์สัญญาณ ซึ่งเป็นสัญญาณที่ใช้โดยแกรมบวกโดดแบคทีเรีย โดยทั่วไป preprotein ถูกสร้างขึ้นผ่านเข้าไปการใช้งานสัญญาณเปปไทด์และส่งออกจากเซลล์ การ biochemi -ต้นทุนแคลของการสังเคราะห์ค่อนข้างแพง แม้จะสั้น เปปไทด์โครงสร้างทางเคมีของสัญญาณแน่นอน กําหนดโดยลำดับของกรดอะมิโน [ 13 ] ส่วนโอลิโกเปปไทด์สัญญาณสูงเฉพาะ บางครั้งสัญญาณภายในต่าง ๆให้ชัดเจนสายพันธุ์ของชนิดเดียวกันที่สองสร้างกระบวนทัศน์ในเซลล์และเซลล์สัญญาณคือผ่าน ahls . ในแบคทีเรียแกรมลบ การผลิต ahlsเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของ s-adenosylmethionine ( แซม ) กับพาหะโปรตีน ( , , , ) ( ACP ) ซึ่งโดยปกติจะดำเนินการโดยเอนไซม์ของครอบครัวลูซี่ . , - ACP โมเลกุลระหว่างในวิถีการสังเคราะห์กรดไขมัน mediates . ทั้งสองนี้มีพื้นผิวที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับภาระสำหรับการสังเคราะห์ และมี interme -diate ค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ความจำเพาะของระบบนี้เพียงปานกลาง [ 17 ]3 ) ระบบสัญญาณในเซลล์เซลล์แบคทีเรียโดยทั่วไปคือเรียกว่า luxs / ai-2 เส้นทาง ระบบนี้เป็นระบบที่พบในหลายกรัมลบ และแบคทีเรียแกรมบวก สัญญาณว่าที่ผลิตโดยทุกสายพันธุ์ คือคิดว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่เหมือนกัน ( 4 , 5 -dihydroxy-2,3-pentanedione ( DPD ) ) ซึ่งอาหารสมดุลwithseveralfuranones . thispathway ไม่เฉพาะใน andthere - ทั้งหมดก่อนจะนำเสนอข้อมูลที่แม่นยำ ที่น่าสนใจนี้เป็นยังเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับต้นทุนต่ำสุดของการผลิต