spoorvorming

Sporevorming, ook wel sporulatie genoemd, is een ontwikkelingsproces waardoor bepaalde grampositieve bacteriën endosporen vormen in reactie op nutriententekort of andere stress. Endospores zijn extreem resistente, metabolisch inactieve cellen die bestand zijn tegen hitte, uitdroging, straling en chemicaliën, waardoor de bacterie lange tijd kan overleven totdat omstandigheden verbeteren.

De start van sporulatie wordt geregeld door een complex regulatoir netwerk, met Spo0A als centrale regulateur. Spo0A wordt geactiveerd via een fosforelais die sensor-kinasen zoals KinA/KinB doorgangssignalen oppikt die verwijzen naar Stress, carbon- en stikstoftekort en populatiedruk. De mate van Spo0A-activatie bepaalt of de cel kiest voor sporulatie versus voortzetting van vegetatieve groei.

De ontwikkeling verloopt door een asymmetrische celdeling, waardoor een kleinere forespore en een grotere moedercel ontstaan. Gedurende de vroege en late fasen wordt doelbewust compartiment-specifieke sigma-factoren geactiveerd: sigma F en sigma G in de forespore, en sigma E en sigma K in de moedercel. Signaaluitwisseling tussen forespore en moedercel coördineert de verdere ontwikkeling. Er vindt vorming van een cortex (peptidoglycaanlaag) en een sporenmantel plaats en in veel soorten ook een exosporium. Na rijping wordt de spore vrijgegeven wanneer de moedercel lyseert.

Germinatie zet de sporen terug om in vegetatieve cellen wanneer gunstige voedingsstoffen aanwezig zijn. Sporen zijn vooral kenmerkend voor Bacillus- en Clostridium-soorten en hebben zowel ecologische als medische implicaties: ze dragen bij aan overleving in de omgeving, maar maken besmetting en voedselveiligheidsproblemen moeilijker te beheersen. Sommige sporulerende bacteriën worden echter ook biotechnologisch ingezet.