胞子形成：ステージとその特性 - 生物学

胞子形成は、生物学的システムにおける胞子形成のプロセスです。植物や真菌ではそれは繁殖の手段ですが、バクテリアではそれは生存メカニズムです。

真菌の胞子は無性または性的性質であり、新しいフィラメントを形成するためだけに機能します。したがって、これらはこれらの生物の繁殖の手段です。すべての糸状菌とほとんどの酵母は胞子を作ります。

シダの葉の下の胞子

バクテリアでは、栄養素の欠如、過剰な熱または放射線、乾燥があるときなど、条件が良好でないときに胞子形成が起こります。多くのバクテリアは胞子を作り、悪条件での生存を改善します。

胞子形成は細胞のライフサイクルの必須の段階ではなく、むしろ混乱です。そのような潜在的な形態は、芽胞形成の方法に応じて、内生胞子、シスト、またはヘテロシスト（主にシアノバクテリアで見られる）と呼ばれ、細菌のさまざまなグループ間で異なります。

クリプトガムグループに属するいくつかの原始植物も胞子によって繁殖します。たとえば、コケやシダ。

胞子形成の段階

胞子形成はいくつかの段階に分けることができます。Bacillus subtilisバクテリアでは、胞子形成プロセス全体がステージ0からステージVIIまで完了するまでに8時間かかります。

バクテリア細胞は、その栄養状態（正常な状態）にあります。

この段階で、細菌の染色体は複製されて広がり、軸フィラメントを形成します。遺伝物質のこれらの軸鎖は、メソソームを介して細胞質膜に付着しています。細胞は長くなり、胞子の形成のためにその貯蔵食品を使用します。

非対称の細胞分裂が発生すると、細胞膜の隔膜がDNAのごく一部を囲む一端近くに形成され、その結果、一種の「前胞子」である胞子の最初のバージョンが形成されます。

幹細胞膜は、前胞子の周りに成長し、それを包みます。初期の胞子には、2層の膜があります。

幹細胞染色体が崩壊し、外膜合成が始まります。次に、前胞子はそれを囲む2つの膜の間に原始クラストを形成し始めます。最終的に細胞は脱水状態になります。

前胞子は、元の膜と母細胞膜の間にペプチドグリカンシェルを生成します。

ジピコリン酸が合成され、カルシウムイオンを組み込んでジピコロン酸カルシウムを形成することができます。これにより、細胞質のさらなる脱水が促進され、コーティング層が形成されます。

成熟した胞子は母細胞から放出されます。内生胞子は生物学的耐性構造であるため、何年もの間不活性のままでいる可能性があります。条件が良好な場合、各内生胞子は発芽して栄養細胞を生じます。

Ghosh、J.、Larsson、P.、Singh、B.、Pettersson、BMF、Islam、NM、Sarkar、SN、… Kirsebom、LA（2009）。マイコバクテリアの胞子形成。全米科学アカデミーの議事録、106（26）、10781-10786。
Jabbari、S.、Heap、JT、&King、JR（2011）。推定されるクオラムセンシング信号分子PhrAの二重の役割を明らかにする枯草菌の胞子形成開始ネットワークの数学的モデリング。Bulletin of Mathematical Biology、73（1）、181–211。
Karki、G.（2017）。細菌胞子：構造、種類、胞子形成および発芽。回収元：オンライン生物学ノート。
Piggot、PJ、&Coote、JG（1976）。細菌の内生胞子形成の遺伝的側面。細菌学的レビュー、40（4）、908–62。
スティーブンス、C（1998）。細菌胞子形成：コミットメントの問題？現在の生物学：CB、8、R45-R48。