پاسخ‌های عملکردی و مولکولی باکتری ها در برابر تنش‌حرارتی

محیط باکتری‌ها به‌طور مداوم درحال تغییر است و آن‌ها می‌بایست دائماً با شرایط جدید سازگار شوند. یکی از تنش‌ها دمای محیط است. سازوکارهای عملکردی و مولکولیِ مختلفی در پاسخ به تنش‌های حرارتی در باکتری‌ها وجود دارد. هدف از این مطالعۀ مروری، بررسی مکانیسم پاسخ‌های عملکردی و مولکولی باکتری‌ها در برابر تنش حرارتی است. حسگرهای مختلفی در باکتری‌ها به‌منظور پاسخ در برابر تنش‌های حرارتی شناسایی‌شده است. این حسگرها عبارتند از: فاکتورهای سیگما، مهارکننده‌های نسخه‌برداری، حسگرهای حرارتی rna، حسگرهای حرارتی dna و چاپرون‌های مولکولی. تنظیم ژن‌های پاسخ به حرارت می‌تواند به شکل مثبت یا منفی باشد. در تنظیم مثبت از عوامل فاکتورهای سیگمای جایگزین استفاده و نسخه‌برداری از یک سری پروموترهای انتخاب‌شده انجام می‌شود. امّا در شکل منفی، تنظیم به شکل آبشاری از فرآیندهای نسخه‌برداری انجام می‌شود. بیشترین اطلاعات به‌دست آمده در زمینۀ تنظیم مثبت در باکتری اشرشیاکُلای انجام پذیرفته و مهم‌ترین فاکتور تنظیم‌کننده، فاکتور سیگما 32 (32σ) است؛ پس از این فاکتور، فاکتور سیگما e (سیگما 24) است که در برابر حرارت القا و نسبت به تنش‌های خارج سیتوپلاسمی، مانند تجمع پروتئین‌ها واکنش نشان می‌دهد. در تنظیم منفی مهارکننده‌های پروتئینی، مانند: hrca، hspr، ctsr و rhea داری نقش می‌باشند. علاوه‌بر آن مولکول‌های dna، rna و پروتئین‌های مختلف به‌عنوان دماسنج در پاسخ به درجۀ حرارت شناخته‌شده‌اند که در این بررسیِ مروری به آن‌ها پرداخته می‌گردد.  

functional and molecular responses of bacteria against heat stress

bacteria’s environment is constantly changing and they have to adapt to new conditions. one of these stresses is the ambient temperature. different functional and molecular mechanisms exist in bacteria that respond to heat stress. this review aims to investigate the mechanism of functional and molecular responses of bacteria against heat stress. various sensors have been identified in bacteria to respond to thermal stress. these sensors include sigma factors, transcription inhibitors, rna thermosensors, dna thermosensors, and molecular chaperones. the regulation of heat response genes can be positive or negative. in the positive regulation, alternative sigma factors, a series of selected promoters are used and copied. however, in the negative form, the adjustment is in the form of cascade processes. most of the information obtained in the field of positive regulation has been found in e. coli. the most important regulatory factor is sigma factor 32 (σ32). this is followed by sigma factor e (sigma 24), which responds to induction heat and extra-cytoplasmic stresses such as protein aggregation. they play a role in the negative regulation of protein inhibitors such as hrca, hspr, ctsr, and rhea. in addition, dna, rna, and different protein molecules are known as thermometers in response to temperature, which are discussed in this review.