1. Signaaltransductie :Bacteriën gebruiken verschillende signaalroutes om externe stimuli waar te nemen en erop te reageren. Deze routes omvatten de detectie van specifieke signalen (bijvoorbeeld voedingsstoffen, toxines of temperatuurveranderingen) door receptoren op het celoppervlak of in de cel. De signalen worden vervolgens verzonden via een reeks moleculaire interacties, wat uiteindelijk leidt tot een cellulaire reactie.

2. Tweecomponentensystemen :Tweecomponentensystemen zijn een veelvoorkomend type signaaltransductieroute dat in bacteriën wordt aangetroffen. Ze bestaan ​​uit een sensoreiwit en een responsregulator. Het sensoreiwit detecteert het externe signaal en ondergaat een conformationele verandering, waardoor de responsregulator wordt geactiveerd. De responsregulator initieert vervolgens een cellulaire respons, zoals veranderingen in genexpressie of metabolische verschuivingen.

3. Transcriptionele regulatie :Bacteriën kunnen genexpressie snel aanpassen als reactie op veranderingen in de omgeving. Transcriptiefactoren, dit zijn eiwitten die de transcriptie van genen controleren, spelen een cruciale rol in deze regulatie. Wanneer een extern signaal wordt gedetecteerd, kunnen specifieke transcriptiefactoren worden geactiveerd of onderdrukt, wat leidt tot veranderingen in de productie van eiwitten die betrokken zijn bij verschillende cellulaire processen.

4. Post-translationele wijzigingen :Bacteriën gebruiken ook post-translationele modificaties om de activiteit van bestaande eiwitten snel te veranderen. Deze modificaties, zoals fosforylering, glycosylering en acetylering, kunnen de stabiliteit, lokalisatie of enzymatische activiteit van het eiwit veranderen, waardoor de cel zich snel kan aanpassen aan veranderende omstandigheden.

5. Quorumdetectie :Sommige bacteriën gebruiken een cel-tot-cel-communicatiemechanisme, quorum sensing genaamd, om hun reacties op veranderingen in het milieu te coördineren. Ze produceren en geven signaalmoleculen vrij die autoinducers worden genoemd. Wanneer de concentratie van autoinducers een kritische drempel bereikt, veroorzaakt dit een gesynchroniseerde respons in de bacteriepopulatie. Hierdoor kunnen bacteriën collectief reageren op veranderingen in de bevolkingsdichtheid, de beschikbaarheid van voedingsstoffen of andere omgevingsfactoren.

Het vermogen van bacteriën om snel te reageren op externe veranderingen is cruciaal voor hun overleving en aanpassing in diverse omgevingen. Deze mechanismen stellen hen in staat een breed scala aan stimuli waar te nemen, te verwerken en erop te reageren, variërend van de beschikbaarheid van voedingsstoffen tot temperatuurverschuivingen of blootstelling aan antibiotica.