Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga protoplast at spheroplast ay ang mga protoplast ay mga halaman o microbial na mga cell na nabuo sa pamamagitan ng ganap na pagtanggal sa cell wall, habang ang mga spheroplast ay mga halaman o microbial cell na nabuo sa pamamagitan ng pagtanggal ng cell wall nang bahagya.
Ang cell wall ay isang structural at defensive layer na pumapalibot sa ilang uri ng mga cell. Ito ay matatagpuan sa labas ng lamad ng cell. Maaari itong maging matigas, nababaluktot, o matigas. Ang cell wall ay karaniwang nagbibigay ng istrukturang suporta at proteksyon sa mga selula. Bukod dito, maaari itong kumilos bilang isang mekanismo ng pagsasala. Ang mga pader ng cell ay wala sa mga selula ng hayop. Ngunit ang mga pader ng cell ay naroroon sa iba pang mga organismo tulad ng algae, fungi, halaman, at bakterya. Ang mga protoplast at spheroplast ay dalawang binagong anyo ng mga cell ng halaman o microbial kung saan ang cell wall ay ganap o bahagyang naalis.
Ano ang mga Protoplast?
Nabubuo ang mga protoplast sa pamamagitan ng pagtanggal ng cell wall mula sa mga cell ng halaman, bacterial o fungal sa pamamagitan ng mekanikal, kemikal, o enzymatic na paraan. Ang protoplast ay isang biyolohikal na termino na nilikha ni Hanstein sa unang pagkakataon noong 1880. Mayroong iba't ibang mga enzyme na magagamit kapag nagbukod ng protoplast sa pamamagitan ng enzymatic na paraan. Ang mga pader ng cell ay karaniwang binubuo ng iba't ibang polysaccharides. Ang mga protoplast ay maaaring mabuo sa pamamagitan ng pagpapababa ng mga pader ng cell na may pinaghalong naaangkop na polysaccharide degrading enzymes. Ang mga halimbawa ng ilan sa mga enzyme na ito ay cellulase, pectinase, xylanase (plant cells), lysozyme, N, O-diacetylmuramidase, lysostaphin (gram-positive bacteria), at chitinase (fungal cells). Pagkatapos ng kasunod na pagtunaw ng cell wall, ang protoplast ay nagiging napakasensitibo sa osmotic stress. Samakatuwid, ang pagtunaw ng cell wall at pag-iimbak ng protoplast ay dapat gawin sa isang isotonic solution upang maiwasan ang pagkalagot ng plasma membrane.
Figure 01: Mga Protoplast
Higit pa rito, ang mga protoplast ay mahalagang tool sa pananaliksik na magagamit sa malawak na hanay ng mga aplikasyon. Ang mga aplikasyon ng mga protoplast ay isang pag-aaral ng biology ng lamad, mga pagkakaiba-iba ng somaclonal sa mga tisyu ng halaman, pagbabago ng DNA, pagpaparami ng halaman (hybrid tissue culture), at fluorescence-activated cell sorting (FACS).
Ano ang Spheroplasts?
Ang Spheroplasts ay halaman o microbial na mga cell na nabuo sa pamamagitan ng pagtanggal ng mga cell wall nang bahagya. Ang mga spheroplast ay kadalasang ginawa mula sa mga bacterial cell tulad ng gram-negative bacteria at fungal cells tulad ng yeasts. Ang mga spheroplast ay nagpapanatili lamang ng isang bahagi ng kanilang cell wall. Sa kaso ng gram-negative bacterial spheroplasts, ang peptidoglycan component ng cell wall ay inalis, ngunit ang panlabas na bahagi ng lamad ay hindi naalis. Ang paraan na ginagamit upang bumuo ng spheroplast ay depende sa uri ng cell. Ang mga fungal cell ay maaaring mabuo pagkatapos ng paggamot sa chitinase, lyticase o β glucuronidase, samantalang ang mga cell ng halaman ay bumubuo ng mga spheroplast pagkatapos ng paggamot na may pectinase, cellulase, at xylanase. Bukod dito, ang mga bacterial spheroplast ay nabuo pagkatapos ng paggamot sa mga antibiotics tulad ng fosfomycin, vancomycin, moenomycin, lactivicin, at β-lactam antibiotics. Ang gram-negative bacteria ay maaari ding gamutin ng lysozyme sa presensya ng EDTA upang bumuo ng mga spheroplast.
Figure 02: Spheroplasts
Kabilang sa iba't ibang mga aplikasyon ng spheroplast ang pagtuklas ng mga antibiotic na pumipigil sa cell wall biosynthesis, pag-aaral ng function ng bacterial ion channels sa pamamagitan ng technique na tinatawag na patch clamping, paglipat ng mga selula ng hayop, at pagpapadali ng cell lysis.
Ano ang Pagkakatulad sa pagitan ng mga Protoplast at Spheroplast?
- Ang mga protoplast at spheroplast ay dalawang binagong anyo ng mga cell ng halaman o microbial kung saan ganap o bahagyang naalis ang cell wall.
- Parehong spherical ang hugis.
- Parehong sensitibo sa osmotic at mechanical shock.
- Ang cell wall digestion at pag-iimbak ng pareho ay dapat gawin sa isotonic solution upang maiwasan ang pagkalagot ng plasma membrane.
- Karaniwang inihahanda ang mga ito sa mga kondisyon ng laboratoryo.
- Mayroon silang malawak na hanay ng mga application.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Mga Protoplast at Spheroplast?
Ang mga protoplast ay mga cell ng halaman o microbial na nabuo sa pamamagitan ng ganap na pagtanggal sa cell wall, habang ang mga spheroplast ay mga plant o microbial cell na nabuo sa pamamagitan ng bahagyang pagtanggal ng cell wall. Kaya, ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga protoplast at spheroplast. Higit pa rito, ang mga protoplast ay nakatali ng iisang lamad, habang ang mga spheroplast ay nakatali ng dalawang lamad.
Ang infographic sa ibaba ay nagpapakita ng mga pagkakaiba sa pagitan ng mga protoplast at spheroplast sa tabular na anyo para sa magkatabi na paghahambing.
Buod – Protoplasts vs Spheroplasts
Ang mga protoplast at spheroplast ay tumutukoy sa mga binagong anyo ng mga cell ng halaman, bacterial o fungal. Ang mga protoplast ay mga cell ng halaman o microbial na nabuo sa pamamagitan ng ganap na pagtanggal sa dingding ng cell, habang ang mga spheroplast ay mga cell ng halaman o microbial na nabuo sa pamamagitan ng pagtanggal ng cell wall nang bahagya. Kaya, ibinubuod nito ang pagkakaiba sa pagitan ng mga protoplast at spheroplast.
