Avainero protoplastien ja sferoplastien välillä on, että protoplastit ovat kasvi- tai mikrobisoluja, jotka syntyvät poistamalla soluseinä kokonaan, kun taas sferoplastit ovat kasvi- tai mikrobisoluja, jotka syntyvät poistamalla soluseinä osittain.
Soluseinä on rakenteellinen ja suojaava kerros, joka ympäröi tietyntyyppisiä soluja. Se sijaitsee solukalvon ulkopuolella. Se voi olla kova, joustava tai jäykkä. Soluseinä tarjoaa normaalisti rakenteellista tukea ja suojaa soluille. Lisäksi se voi toimia suodatusmekanismina. Soluseinämät puuttuvat eläinsoluista. Mutta soluseinämiä on muissa organismeissa, kuten levissä, sienissä, kasveissa ja bakteereissa. Protoplastit ja sferoplastit ovat kaksi muuttunutta muotoa kasvi- tai mikrobisoluista, joista soluseinä on poistettu kokonaan tai osittain.
Mitä ovat protoplastit?
Protoplastit syntyvät poistamalla soluseinä kasvi-, bakteeri- tai sienisoluista mekaanisin, kemiallisin tai entsymaattisin keinoin. Protoplast on biologinen termi, jonka Hanstein loi ensimmäisen kerran vuonna 1880. On olemassa erilaisia entsyymejä, jotka ovat käytettävissä protoplastien eristämisessä entsymaattisesti. Soluseinämät koostuvat tavallisesti erilaisista polysakkarideista. Protoplasteja voidaan tuottaa hajottamalla soluseinämät sopivien polysakkaridia hajottavien entsyymien seoksella. Esimerkkejä joistakin näistä entsyymeistä ovat sellulaasi, pektinaasi, ksylanaasi (kasvisolut), lysotsyymi, N, O-diasetyylimuramidaasi, lysostafiini (gram-positiiviset bakteerit) ja kitinaasi (sienisolut). Soluseinän myöhemmän pilkkomisen jälkeen protoplastista tulee erittäin herkkä osmoottiselle stressille. Siksi soluseinän pilkkominen ja protoplastien varastointi on suoritettava isotonisessa liuoksessa plasmakalvon repeämisen estämiseksi.
Kuva 01: Protoplastit
Lisäksi protoplastit ovat arvokkaita tutkimustyökaluja, joita voidaan käyttää monenlaisissa sovelluksissa. Protoplastien sovelluksia ovat tutkimus kalvobiologiasta, somaklonaalisista variaatioista kasvikudoksissa, DNA-transformaatiosta, kasvinjalostuksesta (hybridikudosviljelmä) ja fluoresenssiaktivoidusta solulajittelusta (FACS).
Mitä ovat sferoplastit?
Sferoplastit ovat kasvi- tai mikrobisoluja, joita syntyy poistamalla soluseinät osittain. Sferoplastit valmistetaan yleensä bakteerisoluista, kuten gram-negatiivisista bakteereista ja sienisoluista, kuten hiivoista. Sferoplastit säilyttävät vain osan soluseinästään. Gram-negatiivisten bakteerisferoplastien tapauksessa soluseinän peptidoglykaanikomponentti on poistettu, mutta ulkokalvokomponenttia ei ole poistettu. Sferoplastin muodostamiseen käytetty menetelmä riippuu solutyypistä. Sienisoluja voi muodostua kitinaasilla, lytikaasilla tai β-glukuronidaasikäsittelyllä, kun taas kasvisolut muodostavat sferoplasteja pektinaasilla, sellulaasilla ja ksylanaasilla käsittelyn jälkeen. Lisäksi bakteerien sferoplasteja muodostuu antibiooteilla, kuten fosfomysiinillä, vankomysiinillä, moenomysiinillä, laktivisiinillä ja p-laktaamiantibiooteilla käsittelyn jälkeen. Gram-negatiivisia bakteereja voidaan myös käsitellä lysotsyymillä EDTA:n läsnä ollessa sferoplastien muodostamiseksi.
Kuva 02: Sferoplastit
Sferoplastien eri sovelluksissa ovat muun muassa soluseinän biosynteesiä estävien antibioottien löytäminen, bakteerien ionikanavien toiminnan tutkiminen patch clamping -tekniikalla, eläinsolujen transfektio ja solujen hajoamisen helpottaminen.
Mitä yhtäläisyyksiä protoplastien ja sferoplastien välillä on?
- Protoplastit ja sferoplastit ovat kaksi muuttunutta kasvi- tai mikrobisolumuotoa, joista soluseinä on poistettu kokonaan tai osittain.
- Molemmat ovat muodoltaan pallomaisia.
- Molemmat ovat erittäin herkkiä osmoottisille ja mekaanisille iskuille.
- Molempien soluseinän pilkkominen ja varastointi on suoritettava isotonisessa liuoksessa plasmakalvon repeämisen estämiseksi.
- Ne valmistetaan tavallisesti laboratorio-olosuhteissa.
- Heillä on laaja valikoima sovelluksia.
Mitä eroa protoplasteilla ja sferoplasteilla on?
Protoplastit ovat kasvi- tai mikrobisoluja, jotka syntyvät poistamalla soluseinä kokonaan, kun taas sferoplastit ovat kasvi- tai mikrobisoluja, jotka syntyvät poistamalla soluseinä osittain. Siten tämä on avainero protoplastien ja sferoplastien välillä. Lisäksi protoplasteja rajoittaa yksi kalvo, kun taas sferoplasteja rajoittaa kaksi kalvoa.
Alla oleva infografiikka esittelee protoplastien ja sferoplastien väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – protoplastit vs sferoplastit
Protoplastit ja sferoplastit viittaavat kasvi-, bakteeri- tai sienisolujen muuttuneisiin muotoihin. Protoplastit ovat kasvi- tai mikrobisoluja, jotka syntyvät poistamalla soluseinä kokonaan, kun taas sferoplastit ovat kasvi- tai mikrobisoluja, jotka syntyvät poistamalla soluseinä osittain. Joten tämä tiivistää protoplastien ja sferoplastien välisen eron.
