Sisältö
Homeostaasilla tarkoitetaan itsesäänteleviä prosesseja, joita elävät organismit käyttävät sisäisen vakauden ylläpitämiseen ja takaavat siten selviytymisen. Bakteerit voivat myös itsesäätyä, sopeutua jatkuvasti muuttuviin ympäristöolosuhteisiin, jotka ympäröivät niitä. Tärkeimpiä homeostaattisia prosesseja, jotka takaavat bakteerien selviytymisen, ovat raudan ja metallin homeostaasi, pH-homeostaasi ja kalvojen lipidien homeostaasi.
Rauta homeostaasi
Rauta on elintärkeä useimmille bakteereille, mutta suuret määrät voivat olla myrkyllisiä. Bakteerit voivat saavuttaa raudan homeostaasin myös ympäristöissä, joissa on vähän tämän alkuaineen määrää. Tässä tilanteessa jotkut bakteerit käyttävät erikoistuneita proteiineja, jotka maksimoivat raudan imeytymisen. Ihmisen veressä elävät patogeeniset bakteerit voivat ylläpitää raudan homeostaasiaan käyttämällä isäntien hemoglobiinia tai muita rautakomplekseja. Bakteereissa on myös proteiineja, kuten ferritiini, joita ne käyttivät raudan varastoimiseen solunsisäiseksi varantoksi.Ympäristöissä, joissa raudan taso on myrkyllistä, bakteerit käyttävät raudan vieroitusproteiinejaan (Dps), jotka suojaavat heidän kromosomiaan vaurioilta.
Metalli homeostaasi
Raudan lisäksi bakteerit voivat havaita muiden alkuaineiden, kuten lyijyn, kadmiumin ja elohopean, ulkoiset pitoisuudet. Metalli-anturit ovat monimutkaisia proteiineja, joita löytyy joistakin bakteereista, jotka voivat aistia ja säädellä sekä myrkyllisten raskasmetallien että hyödyllisten metalli-ionien sisäisiä tasoja. Ihmisen patogeenilla Mycobacterium tuberculosis ja maaperällä sijaitsevalla Streptomyces coelicolorilla on yli kymmenen metalli-anturia.
PH homeostaasi
Aineen happamuusaste mitataan sen pH: n avulla. Vaikka useimmat bakteerilajit vaativat ulkoisia pH-tasoja lähellä neutraaleja tai 7: ää, ekstremofiileiksi kutsutut bakteerit voivat elää ympäristöissä, joiden pH-arvot ovat alle 3, tai happamat, tai yli 11, tai alkalit. Bakteereilla on mekanismeja ulkoisten pH-muutosten tunnistamiseen. Useimpien bakteerien monimutkainen pH-homeostaasi sallii niiden sietää ulkoisia pH-arvoja, jotka eroavat niiden sisäisistä happamustasoista.
Kalvojen lipidien homeostaasi
Bakteerien kalvo sisältää erityyppisiä proteiineja ja lipidejä. Bakteerit voivat säätää membraanien lipidikoostumusta muuttaen siten niiden läpäisevyyttä. Bakteerien kykyä hallita kalvojensa lipidirakennetta kutsutaan membraanilipidien homeostaasiksi ja antaa heille mahdollisuuden selviytyä monenlaisissa ympäristöissä.