Nøgleforskellen mellem protoplaster og sfæroplaster er, at protoplaster er plante- eller mikrobielle celler genereret ved at strippe cellevæggen fuldstændigt, mens sfæroplaster er plante- eller mikrobielle celler genereret ved at strippe cellevæggen delvist.
En cellevæg er et strukturelt og defensivt lag, der omgiver nogle typer celler. Det er placeret uden for cellemembranen. Det kan være hårdt, fleksibelt eller stift. Cellevæggen giver norm alt strukturel støtte og beskyttelse til cellerne. Desuden kan det fungere som en filtreringsmekanisme. Cellevægge er fraværende i dyreceller. Men cellevægge er til stede i andre organismer såsom alger, svampe, planter og bakterier. Protoplaster og spheroplaster er to ændrede former for plante- eller mikrobielle celler, hvorfra cellevæggen er blevet helt eller delvist fjernet.
Hvad er protoplaster?
Protoplaster genereres ved at fjerne cellevæggen fra plante-, bakterie- eller svampeceller gennem mekaniske, kemiske eller enzymatiske midler. Protoplast er et biologisk begreb, der blev opfundet af Hanstein for første gang i 1880. Der er forskellige enzymer, der er tilgængelige, når man isolerer protoplast ved hjælp af enzymer. Cellevæggene er norm alt opbygget af en række polysaccharider. Protoplasterne kan dannes ved at nedbryde cellevæggene med en blanding af passende polysaccharid-nedbrydende enzymer. Eksempler på nogle af disse enzymer er cellulase, pectinase, xylanase (planteceller), lysozym, N, O-diacetylmuramidase, lysostaphin (gram-positive bakterier) og chitinase (svampeceller). Efter den efterfølgende fordøjelse af cellevæggen bliver protoplasten meget følsom over for osmotisk stress. Derfor skal cellevægsfordøjelsen og protoplastopbevaringen udføres i en isotonisk opløsning for at forhindre brud på plasmamembranen.
Figur 01: Protoplaster
Yderligere er protoplaster værdifulde forskningsværktøjer, der kan bruges i en lang række applikationer. Anvendelsen af protoplaster er en undersøgelse af membranbiologi, somaklonale variationer i plantevæv, DNA-transformation, planteavl (hybridvævskultur) og fluorescensaktiveret cellesortering (FACS).
Hvad er sfæroplaster?
Spheroplaster er plante- eller mikrobielle celler, der dannes ved at fjerne cellevægge delvist. Spheroplaster er norm alt lavet af bakterieceller såsom gram-negative bakterier og svampeceller såsom gær. Spheroplaster bevarer kun en del af deres cellevæg. I tilfælde af gram-negative bakterielle spheroplaster er peptidoglycan-komponenten af cellevæggen blevet fjernet, men den ydre membrankomponent er ikke blevet fjernet. Metoden, der bruges til at danne spheroplast, afhænger af celletypen. Svampeceller kan dannes efter behandling med chitinase, lyticase eller β glucuronidase, hvorimod planteceller danner spheroplaster efter behandling med pectinase, cellulase og xylanase. Desuden dannes bakterielle spheroplaster efter behandling med antibiotika såsom fosfomycin, vancomycin, moenomycin, lactivicin og β-lactam antibiotika. Gram-negative bakterier kan også behandles med lysozym i nærværelse af EDTA for at danne sfæroplaster.
Figur 02: Sfæroplaster
De forskellige anvendelser af sfæroplaster omfatter opdagelsen af antibiotika, der hæmmer cellevægsbiosyntesen, studere funktionen af bakterielle ionkanaler gennem en teknik kaldet patch clamping, transfektion af dyreceller og facilitering af cellelyse.
Hvad er lighederne mellem protoplaster og sfæroplaster?
- Protoplaster og spheroplaster er to ændrede former for plante- eller mikrobielle celler, hvorfra cellevæggen er blevet helt eller delvist fjernet.
- Begge er kugleformede.
- Begge er ekstremt følsomme over for osmotiske og mekaniske stød.
- Cellevægsfordøjelsen og opbevaringen af begge skal udføres i en isotonisk opløsning for at forhindre brud på plasmamembranen.
- De fremstilles norm alt under laboratorieforhold.
- De har en bred vifte af applikationer.
Hvad er forskellen mellem protoplaster og sfæroplaster?
Protoplaster er plante- eller mikrobielle celler genereret ved at strippe cellevæggen fuldstændigt, mens sfæroplaster er plante- eller mikrobielle celler genereret ved at strippe cellevæggen delvist. Dette er således den vigtigste forskel mellem protoplaster og sfæroplaster. Desuden er protoplaster afgrænset af en enkelt membran, mens spheroplaster er afgrænset af to membraner.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem protoplaster og sfæroplaster i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Protoplaster vs Spheroplasts
Protoplaster og sfæroplaster henviser til ændrede former for plante-, bakterie- eller svampeceller. Protoplaster er plante- eller mikrobielle celler genereret ved at strippe cellevæggen fuldstændigt, mens sfæroplaster er plante- eller mikrobielle celler genereret ved at strippe cellevæggen delvist. Så dette opsummerer forskellen mellem protoplaster og sfæroplaster.
