Кіріспе
Бактериялардың өсу түрі. Филаментация – бұл кейбір бактериялардың, мысалы, Escherichia coli, ұлғаюы жалғасатын, бірақ бөлінбейтін (септа қалыптаспайтын) ерекше өсу түрі. Бөлінусіз ұлғаю нәтижесінде пайда болған жасушаларда хромосоманың бірнеше көшірмесі болады. Жасуша ұзындығының артуы бактерияларды протозоалардың жемеуінен және нейтрофильдердің фагоцитозынан қорғайды, себебі жасушаларды жұтуды қиындатады. Филаментация бактерияларды антибиотиктерден де қорғайды деп саналады және биоқабықшаның қалыптасуы сияқты бактериялық вируленттіліктің басқа да аспектілерімен байланысты. Бактериялық популяциядағы жіпшелердің саны мен ұзындығы, бактериялар әртүрлі физикалық, химиялық және биологиялық факторларға (мысалы, ультракүлгін сәуле, ДНК синтезін тежейтін антибиотиктер, бактериофагтар) ұшырағанда артады. Бұл шарттық филаментация деп аталады.
Filamentation is the anomalous growth of certain bacteria, such as Escherichia coli, in which cells continue to elongate but do not divide (no septa formation). The cells that result from elongation without division have multiple chromosomal copies. The increased cell length can protect bacteria from protozoan predation and neutrophil phagocytosis by making ingestion of cells more difficult. Filamentation is also thought to protect bacteria from antibiotics, and is associated with other aspects of bacterial virulence such as biofilm formation. The number and length of filaments within a bacterial population increases when the bacteria are exposed to different physical, chemical and biological agents (e. g. UV light, DNA synthesis inhibiting antibiotics, bacteriophages). This is termed conditional filamentation.
Антибиотиктермен әсер етілген сүтпен қату
Кейбір пептидогликан синтезінің ингибиторлары (мысалы, цефуроксим, цефтазидим) пептидогликанның септаль қабырғасында (мысалы, E. coli және P. aeruginosa-дағы PBP3) байланыстыруға жауапты пенициллинді байланыстыратын ақуыздарды (PBP) ингибициялау арқылы жіпшеленуді (филаментацияны) тудырады. Бүйір қабырғасының синтезіне жауапты PBP-лар цефуроксим мен цефтазидимнің әсерінен көп әсер етпегендіктен, жасушалардың ұзартылуы жасушалардың бөлінуіне кедерес келтіретіндей болып өтеді және жіпшелену байқалады. ДНК синтезін тежейтін және ДНК-ны зақымдайтын антибиотиктер (мысалы, метронидазол, митомицин С, фторхинолондар, новобиоцин) SOS-жауап арқылы жіпшеленуді тудырады. SOS-жауап ДНК-ның қалпына келгенше септумның қалыптасуын тежейді, бұл зақымдалған ДНК-ның ұрпаққа берілуін тоқтатады. Бактериялар Z сақинасының қалыптасуын тоқтататын FtsZ ингибиторы SulA ақуызын синтездеп, септация процесін тежейді, соның салдарынан PBP3-тің тартылуы мен белсендірілуі тоқтатылады. Егер бактериялар нуклеобаза тиминді фолий қышқылы синтезінің ингибиторларымен (мысалы, триметоприммен) емдеу арқылы жоғалтса, бұл ДНК синтезін бұзады және SOS-арқылы жіпшеленуді тудырады. Z сақинасының қалыптасуын SulA және басқа FtsZ ингибиторларымен (мысалы, берберинмен) тікелей тоқтату да жіпшеленуді тудырады. Ақуыз синтезінің кейбір ингибиторлары (мысалы, канамицин), РНК синтезінің ингибиторлары (мысалы, бицикломицин) және мембраналық бұзылулар (мысалы, даптомицин, полимиксин В) да жіпшеленуді тудырады, бірақ бұл жіпшелер жоғарыда аталған антибиотиктерден әлдеқайда қысқа болады. Судың жеткіліксіз болуы, жоғары осмолярлық, экстремалды pH және ультракүлгін сәулелену. Ультракүлгін сәуле бактериялық ДНК-ға зақым келтіреді және SOS-жауап арқылы жіпшеленуді күшейтеді. Аштық бактериялардың жіпшеленуіне де себеп болуы мүмкін.
Қоректік заттармен әсерленген сүтқоректік
Бірнеше макроэлементтер мен биомолекулалар бактериялық жасушалардың жіптелеуіне (filamentation) себеп болуы мүмкін, оның ішінде глутамин, пролин және аргинин аминқышқылы, сондай-ақ кейбір тармақталған тізбекті аминқышқылы. Кейбір бактерия түрлері, мысалы Paraburkholderia elongata, полифосфат түрінде фосфат жинауға бейімділігі салдарынан да жіптеледі, ал полифосфат бөлінуге қатысатын ақуыздарға қажетті металл кофакторларын байланыстыра (хелаттай) алады.
Ішкі дисбиоздан пайда болған сүтқоректік
Таспалауды тимидилат синтезіне әсер ететін басқа да жолдар тудыруы мүмкін. Мысалы, дигидрофолат редуктазаның (DHFR) белсенділігінің ішінара жоғалуы қайтымды таспалауға себеп болады. DHFR пурин және тимидилат синтезі үшін қажетті тетрагидрофолат мөлшерін реттеуде маңызды рөл атқарады. DHFR белсенділігі мутациялар немесе антибиотик триметопримнің жоғары концентрациялары арқылы тежелуі мүмкін (жоғарыда антибиотикпен шақырылған таспалауды қараңыз). Периплазманың немесе қабықшаның тығыздығының артуы да Грам-теріс бактерияларда қалыпты дивизома функциясын бұзып, таспалауға әкелуі мүмкін.
Желдеу және биотикалық өзара іс-қимыл
Бактериялар мен басқа организмдер немесе жұқпалы агенттер арасындағы биотикалық өзара әрекеттесу нәтижесінде туындаған филаментацияның бірнеше мысалдары келтірілген. Жіпше тәрізді жасушалар бактерияларды жейтін организмдерге қарсы тұрақты, ал хищтік кезінде қалыптасатын қоршаған орта жағдайлары филаментацияны тудыруы мүмкін. Филаментация басқа бактериялар шығаратын сигналдық факторлардың әсерінен де пайда болуы мүмкін. Сонымен қатар, Agrobacterium spp. өсімдік тамырларының жанында жіпшеленеді, ал E. coli өсімдік экстракттарының әсерінен жіпшеленеді. Ақырында, бактериофаг инфекциясы дивизома жиналуын тежейтін белоктардың экспрессиясы арқылы филаментацияға әкелуі мүмкін.