Tartalom
A homeosztázis olyan önszabályozó folyamatokra vonatkozik, amelyeket az élő szervezetek belső stabilitásuk fenntartására használnak, garantálva ezzel a túlélést. A baktériumok önszabályozódhatnak, alkalmazkodva az őket körülvevő állandóan változó környezeti feltételekhez. A baktériumok túlélését garantáló fő homeosztatikus folyamatok közé tartozik a vas és fém homeosztázis, a pH homeosztázis és a membrán lipid homeosztázis.
Vas homeosztázis
A vas létfontosságú a legtöbb baktérium számára, de nagy mennyiségben mérgező lehet. A baktériumok elérhetik a vas homeosztázisát még olyan környezetben is, amelyben ez az elem alacsony. Ebben a helyzetben egyes baktériumok speciális fehérjéket használnak, amelyek maximalizálják a vas felszívódását. Az emberi vérben élő patogén baktériumok fenntarthatják vas-homeosztázisukat a gazdaszervezet hemoglobin vagy más vaskomplexek alkalmazásával. A baktériumokban vannak olyan fehérjék is, mint például a ferritin, amelyeket a vas tárolására használtak intracelluláris tartalékként.Ha toxikus vasszintű környezetben vannak, a baktériumok a vas méregtelenítő fehérjéiket (Dps) használják, amelyek megóvják kromoszómájukat a károsodástól.
Fém homeosztázis
A vas mellett a baktériumok érzékelik más elemek, például ólom, kadmium és higany külső szintjét. A fémérzékelők egyes baktériumokban található komplex fehérjék, amelyek érzékelik és szabályozzák mind a mérgező nehézfémek, mind a jótékony fémionok belső szintjét. A Mycobacterium tuberculosis emberi kórokozó és a talajban található Streptomyces coelicolor több mint tíz fémérzékelővel rendelkezik.
PH homeosztázis
Az anyag savasságát a pH-ján mérik. Noha a legtöbb baktériumfajnak a külső pH-szintje semleges vagy 7 közelében van, az extremofileknek nevezett baktériumok olyan környezetben élhetnek, amelynek pH-értéke 3 alatt van, vagy savas, vagy 11 fölötti, vagy lúgos. A baktériumok mechanizmusokkal rendelkeznek a pH külső változásainak érzékelésére. A legtöbb baktérium komplex pH-homeosztázisa lehetővé teszi számukra, hogy tolerálják a külső pH-értékeket, amelyek különböznek a belső savassági szinttől.
Membrán lipid homeosztázis
A baktériumok membránja különféle típusú fehérjéket és lipideket tartalmaz. A baktériumok módosíthatják membránjaik lipidösszetételét, ezáltal megváltoztatva azok permeabilitását. A baktériumok azon képességét, hogy ellenőrizzék membránjaik lipidösszetételét, membrán lipid homeosztázisnak nevezik, amely lehetővé teszi számukra a sokféle környezetben történő túlélést.