Apa itu penderiaan korum?

Penderiaan korum ialah mekanisma penting bagi komunikasi dan penyelarasan tingkah laku di antara sel-sel bakteria apabila berlaku perubahan persekitaran.

Penemuan bahawa bakteria boleh berkomunikasi antara satu sama lain telah mengubah persepsi umum kita tentang organism bersel tunggal ini. Bakteria menggunakan molekul isyarat yang dilepaskan ke dalam alam sekitar untuk berkomunikasi antara satu sama lain. Bakteria juga mampu mengukur bilangan atau kepekatan molekul yang ada di dalam populasi bakteria berkaitan.

Kini kita menggunakan istilah Penderiaan ‘Kuorum untuk menggambarkan fenomena di mana penghasilan molekul isyarat ini membolehkan bakteria mengesan bilangan bakteria lain (kepadatan sel). Dalam alam semula jadi, terdapat banyak bakteria yang berlainan yang tinggal bersama-sama yang menggunakan jenis molekul isyarat yang berbeza.

Bakteria-bakteria ini menggunakan bahasa yang berbeza dan mereka tidak semestinya boleh bercakap dengan semua bakteria lain. Pada masa kini, beberapa system penderiaan korum yang intensif dikaji dalam pelbagai organisma seperti bakteria laut dan beberapa bakteria patogenik.

Komunikasi di antara sel

Bagaimana bakteria bercakap dengan satu sama lain?

Penyelidikan telah menunjukkan bahawa bakteria penyebab  penyakit  beroperasi dalam dua cara, cara ‘senyap’ apabila mereka hadir tetapi tidak menunjukkan banyak aktiviti dan cara ‘aktif’ di mana mereka menyerang sistem tuan rumah. Ia adalah teori bahawa apabila bakteria hadir dalam jumlah yang rendah mereka berdiam diri, dan hanya bertukar ganas apabila mereka hadir dalam jumlah yang cukup besar untuk mengatasi tindak balas sistem imun tuan rumah.

Setiap sel bakteria merembeskan sejumlah kecil bahan kimia bagi setiap ia mempunyai reseptor permukaan. Semakin besar bilangan bakteria yang hadir, lebih tinggi tahap bahan kimia, dan ini dikesan oleh reseptor permukaan. Apabila mereka mengesan jumlah yang mencukupi wujud (satu “korum”) mereka mula menyerang tuan rumah mereka.

Salah satu bakteria penting yang dikaji ialah Vibrio fischeri. Ini adalah bakteria pendarkilau yang boleh didapati dalam jumlah yang kecil dalam laut dan dalam jumlah yang besar di kawasan-kawasan terpencil seperti organ-organ cahaya sotong. Apabila dalam kepekatan kecil, sel-sel Vibrio fischeri tidak mengeluarkan cahaya, tetapi dalam kepadatan sel tinggi, bakteria ini mengeluarkan cahaya hijau biru.

Sotong memancarkan cahaya hasil tindakan penderiaan korum yang menghasilkan cahaya oleh bakteria Vibrio fischeri Sumber gambar : http://www.tumblr.com/tagged/hawaiian%20bobtail%20squid

Mengapa bakteria bercakap antara satu sama lain?

Oleh kerana keadaan persekitaran sering berubah, bakteria perlu bertindak balas dengan cepat dalam usaha untuk terus hidup. Tindak balas ini termasuk

• Adaptasi kepada ketersediaan nutrien
• Pertahanan terhadap mikroorganisma lain yang boleh bersaing untuk nutrien yang sama
• Mengelakkan bahan toksik berbahaya untuk bakteria
• Untuk menyembunyikan diri daripada sistem imun tuan rumah untuk dapat mewujudkan jangkitan.

Bolehkah bakteria Berkomunikasi antara spesies yang berbeza?

Ya, bakteria boleh berkomunikasi antara spesies yang berbeza dan ini dirujuk sebagai penderiaan korum berkomunikasi-silang (quorum sensing cross talk).

Penderiaan korum – sejenis komunikasi bakteria

Apakah faedah penyelidikan penderiaan korum

Penyelidikan Penderiaan Kuorum mempunyai banyak aplikasi yang berpotensi, kebanyakan melibatkan mengawal bakteria dengan mengganggu sistem isyarat mereka. Sebagai contoh banyak bakteria bergantung kepada Penyelidikan Penderiaan Kuorum untuk mengawal ekspresi gen yang menyebabkan penyakit.

Jika kita boleh menyekat sistem Penderiaan Kuorum kita mungkin dapat menghalang Bakteria daripada menjadi berbahaya dan meyebabkan penyakit.

Rujukan

1. Bluth, Brian J., Frew, Sarah E. and McNally, Brian. 1997. “Cell-cell communication of Lux operon in Vibiro fisheri”,
2. The quorum-sensing site: The home of bacterial cell-cell communication on the Web
3. Small talk:A Cell-to-cell communication in bacteria. (A lecture at the meeting of the American     Physical Society on Jan 31, 2004 given by Prof. Bassler)