Biologické membrány a metody jejich charakterizace - aktuální stav.

Abstract

Buněčná membrána prokaryotních organismů je bezprostředně vystavena změnám prostředí. Aby organismus přežil, musí na tyto změny dostatečně reagovat a přizpůsobit se. Na úrovni lipidové dvojvrstvy to znamená změny membránové fluidity za pomoci alterace lipidové kompozice. I malá změna acylových řetězců nebo polárních hlaviček fosfolipidů může změnit uspořádání lipidové dvojvrstvy. Ke sledování změn membránové fluidity a kompozice lipidů těchto změn se používá široká škála biofyzikálních technik. Cílem této práce je shrnout adaptační mechanismy spuštěné během chladového, teplotního a osmotického šoku a dále principy běžně používaných metod sledování membrán. Sledované organismy zde za Gram- negativní bakterie reprezentuje Escherichia coli a Gram-pozitivní bakterie Bacillus subtilis. Klíčová slova biologické membrány, membránová fluidita, adaptace prokaryotických organismů na změny prostředí, metody charakterizace biologických membrán, membránová spektroskopie

Cell membrane of prokaryotes is immediately exposed to various environmental changes. To survive, the organism has to sufficiently react to these changes and adapt to them. On the level of the lipid bilayer it means changes of membrane fluidity induced by alterations of the lipid composition. Even a small alteration of acyl chains or polar heads of the phospholipids can alter the order of the lipid bilayer. Various biophysical techniques have been used to detect changes of the membrane fluidity and lipid composition. The purpose of this work is to summarize mechanism of adaptation induced by cold, heat and osmotic shock, as well as commonly used methods for detection of these changes. Studied organisms represent Gram- negative Escherichia coli and Gram-positive Bacillus subtilis. Key words biological membranes, membrane fluidity, adaptation of prokaryotic organisms to environmental changes, methods of characterization of biological membranes, membrane spectroscopy