ביופילם

ביופילם (מאנגלית: Biofilm) הוא קבוצה של תאי מיקרואורגניזם שנדבקים זה לזה על משטח כלשהו. תאים אלה נמצאים בדרך כלל בתוך חומר חוץ-תאי פולימרי  הבנוי מתערובת של חלבונים, DNA ורב-סוכרים. ביופילם יכול להיווצר על משטחים חיים (כמו הלשון) או דוממים, (כמו ציוד תעשייתי, קירות, עזרים רפואיים), וניתן למצוא אותם כמעט בכל מקום כמו בבתי חולים, מפעלים, דפנות של ספינות, צינורות נפט ואף בגוף האדם. תאי הביופילם שונים פיזיולוגית מתאים פלנקטוניים מאותו האורגניזם.

מיקרואורגניזמים יוצרים ביופילם בתגובה לגורמים רבים כמו מבנה המשטח שעליהם הם נמצאים, כמות המזון בסביבה או במקרים מסוימים אפילו חשיפת תאים פלנקטוניים למינונים נמוכים של אנטיביוטיקה. כאשר תא עובר למצב הביופילם, הוא עובר שינויים בביטוי הפיזי של חלק גדול מהגנים שלו (שינוי פנוטיפי) כך שהם מבוקרים גנטית בצורה שונה.

 מוצא ואופן היווצרות 
קיימת סברה שביופילמים הופיעו על פני כדור הארץ כמנגנון הגנה לפרוקריוטים, מכיוון שהתנאים באותה תקופה היו קשים מדי להישרדותם. ניתן למצוא רמזים להיתהוותם המוקדמת בתיעוד המאובנים של כדור הארץ, לפני כ-3.25 מיליארד שנים, בעל-ממלכות ארכיאה וחיידקים, כאמצעי מיגון של תאים פרוקריוטיים על ידי תהליך של הומאוסטזיס, המעודד התפתחות של אינטראקציות מורכבות בין התאים בביופילם.

היווצרות של ביופילם מתחילה בהתקשרות של מיקרואורגניזמים צפים חופשיים למשטח. החיידקים המאכלסים לראשונה את הביופילם עשויים להיצמד לפני השטח על ידי כוחות ואן דר ואלס החלשים והשפעות הידרופוביות. אם המתיישבים אינם מופרדים מיידית מפני השטח, הם יכולים לעגן את עצמם באופן קבוע יותר באמצעות מבנים הנצמדים למשטח, כגון פילי. לקבוצה ייחודית של ארכאים המאכלסים מי תהום נטולי חמצן, יש מבנים דומים בעלי מבנה של צינור ארוך עם שלושה חיבורי ווים המשמשים לחיבור זה לזה או למשטח, ומאפשרים לקהילה להתפתח. הארכיאון ההיפרתרמופילי  מייצר פילי הומולוגיים לחוטי TasA של החיידקיים, מרכיב עיקרי של המטריצה החוץ-תאית בביופילם של חיידקים, התורמים ליציבות הביופילם. הומולוגים של TasA מקודדים על ידי ארכאים רבים אחרים, דבר המצביע על קווי דמיון וקשר אבולוציוני בין ביופילם בקטריאלי וארכיאלי.

קישורים חיצוניים




 הערות שוליים 

קטגוריה:מיקרוביולוגיה