A mezofil egy olyan szervezet, amely közepes (mezo) hőmérsékleten fejlődik a legjobban, sem nem túl melegen, sem nem túl hidegen, így az optimális növekedési tartománya között van.Willey, Joanne M., Linda Sherwood, Christopher J. Woolverton, and Lansing M. Prescott. Prescott, Harley, and Klein's Microbiology. New York: McGraw-Hill Higher Education, 2008. Print. Ezeknek a szervezeteknek az optimális növekedési hőmérséklete 37 °C. A kifejezést elsősorban a mikroorganizmusokra használják. A szélsőséges környezetet kedvelő szervezeteket extremofileknek nevezzük. A mezofileket különböző osztályozások jellemzik, amelyek két tartományba tartoznak: baktériumok, archaeák és az Eukarióták közé tartozó gombák. A baktériumok tartományába tartozó mezofilek lehetnek gram-pozitívak vagy gram-negatívak. A mezofilek oxigénigénye aerob vagy anaerob lehet. A mezofileknek három alapvető formája van: Streptococcus, bacillus és spirál.
Élőhely A mezofilek élőhelye lehet például a sajt és a joghurt is. Gyakran részt vesznek a sör és borkészítés erjesztési folyamataiban. Mivel a normál emberi testhőmérséklet 37 °C körüli, az emberi kórokozók többsége mezofil, csakúgy, mint az emberi mikrobiomot alkotó szervezetek többsége.
Mezofilek kontra extremofilek A mezofilek az extremofilek ellentétei, komplementerei. A hideg környezetet kedvelő extremofileket pszikrofilnek, a melegebb hőmérsékletet kedvelőket termofilnek vagy termotrófnak, a rendkívül meleg környezetben virágzókat pedig hipertermofilnek nevezik. Zheng és munkatársai egy genomszintű számítási megközelítést dolgoztak ki, a baktériumok mezofil és termofil csoportba sorolására.
Variációk Minden baktériumnak megvan a maga optimális hőmérsékletű környezete, amelyben szaporodni képes. Számos tényező felelős egy adott szervezet optimális hőmérsékleti tartományáért, de a bizonyítékok arra utalnak, hogy egyes genetikai elemek (allélok) dominanciája a legjelentősebb a szervezet hőmérséklet-érzékelő tulajdonságáért. Egy 2016-ban közzétett tanulmány kimutatta, hogy a pszikrofil, tehát hideget kedvelő baktériumok bizonyos alléljaival keresztezett mezofil baktériumok sokkal jobban tűrik a hideget, mint a genetikailag nem módosított mezofil társaik, ezzel kijjebb tolható az optimális hőmérsékleti tartomány.
A mezofilek kevésbé stabil szerkezete miatt a fehérjeszintézisük csak bizonyos korlátok között játszódhat le.Vijayabaskar, Mahalingam S. et al. "Construction of Energy Based Protein Structure Networks: Application in the Comparative Analysis of Thermophiles and Mesophiles" Biophysical Journal, Volume 98, Issue 3, 387a A mezofilek alacsony hőmérsékleten nem képesek fehérjéket szintetizálni. Érzékenyebbek a hőmérséklet-változásokra, és a sejtmembrán magas zsírsavösszetétele miatt a sejt nem tartalmaz sok folyadékot. Az optimális hőmérséklet 37 °C-ról 0 °C-ra való csökkentése, a fehérjeszintézis fokozatos csökkenéséhez vezet. A hidegindukált fehérjék (CIP- k) alacsony hőmérsékleten indukálódnak, ami lehetővé teszi a stresszfehérjék (CSP) szintézisét. Az optimális hőmérsékletre való visszatérés növekedést mutat a szintézisben, ami azt jelzi, hogy a mezofilek nagymértékben függenek a hőmérséklettől.Perrot, F., Hébraud, M., Junter, G.-A. and Jouenne, T. "Protein synthesis in Escherichia coli at 4°C. Electrophoresis." 2000, 21: 1625–1629. doi:10.1002/(SICI)1522-2683(20000501)21:8<1625::AID-ELPS1625>3.0.CO;2-4 Ezen kívül az oxigén elérhetősége is befolyásolja ezen mikroorganizmusok növekedését.Sinclair, N. A. ; Stokes, J. L. " ROLE OF OXYGEN IN THE HIGH CELL YIELDS OF PSYCHROPHILES AND MESOPHILES AT LOW TEMPERATURES." The Journal of Bacteriology, 1963, Vol. 85(1), p.164 [Peer Reviewed Journal]
Két magyarázat létezik arra, hogy a termofilek képesek túlélni nagyon magas hőmérsékleten, míg a mezofilek nem. A legnyilvánvalóbb magyarázat az, hogy a termofilek sejtkomponensei viszonylag stabilabbak, ezért a termofilek magasabb hőmérsékletet képesek tolerálni, mint a mezofilek. "Egy másik magyarázat szerint, amelyet Gaughran (21) és Allen (3) írásai képviselnek, úgy véli, hogy a sérült vagy elpusztult sejtösszetevők gyors újraszintetizálódása a kulcsa a hővel szembeni biológiai stabilitás problémájának."
Oxigénszükséglet A mezofilek sokfélesége miatt az oxigénigényük nagyon változó. Az aerob légzéshez oxigénhasználat szükséges, az anaerob légzéshez pedig nem. Háromféle anaerob folyamat létezik. A fakultatív anaerobok aerob körülmények között is képesek életben maradni, ekkor oxigént használnak, számuk viszont oxigén hiányában nő és aerob folyamat helyett fermentációt használnak. Az erjedés során a cukrok savakká, alkohollá vagy gázokká alakulnak. Az obligát anaerobok oxigén jelenlétében nem tudnak növekedni, az aerotoleráns anaerobok pedig ellenállnak az oxigénnek.
Jegyzetek
Fordítás
Kategória:Mikrobiológia Kategória:Biokémia