Dzielić:
Charakterystyki, typy i funkcje mezosomów
The mezosomy są to inwazje w błonie komórkowej bakterii Gram-dodatnich i niektórych bakterii Gram-ujemnych, które obserwuje się tylko w komórkach utrwalonych chemicznie do obserwacji w mikroskopii elektronowej.
Początkowo mikrobiolodzy sugerowali, że są to organelle, które mają wiele funkcji. Wśród tych możliwych funkcji było to, że mogą one uczestniczyć w syntezie błon komórkowych, w tworzeniu endospor, w replikacji i segregacji DNA, w oddychaniu i metabolizmie redoks, między innymi funkcjami.
Przez pewien czas uznano, że system mezosomu jest złożony połączony z materiałem jądrowym i związany z jego replikacją.
Dodatkowo, ponieważ uważano je za rozszerzenia błony cytoplazmatycznej, przypisywano im funkcje w procesach enzymatycznych, takich jak transport elektronów.
Mesosomy były obecne we wszystkich bakteriach Gram-dodatnich, ale były rzadkie w Gram ujemnych. W tym ostatnim pojawiły się tylko wtedy, gdy były hodowane w określonych warunkach.
Zastąpienie chemicznych metod utrwalania w badaniach mikroskopii elektronowej technikami kriofikacji (utrwalanie w niskich temperaturach) pokazało, że mezosomy były naprawdę wadami rozwojowymi membrany z powodu wiązania chemicznego.
Indeks
- 1 Historia
- 2 Ogólna charakterystyka
- 3 typy
- 3.1 Przegrody
- 3.2 Boczny
- 4 funkcje
- 4.1 Energetyczny i oddechowy metabolizm
- 4.2 Jądrowe sprzęganie membranowe
- 4.3 Podział jądrowy
- 4.4 Tworzenie przegrody
- 4.5 Synteza ściany komórkowej
- 4.6 Synteza błony
- 4.7 Synteza i wydzielanie enzymów zewnątrzkomórkowych
- 4.8 Lokalizacja wiązania epizomu z błoną
- 4.9 Miejsce pobierania DNA podczas transformacji
- 5 Testy sztucznej natury mezosomów
- 6 Inne znaczenia terminu mesosoma
- 6.1 Anatomia
- 6.2 Taksonomia
- 7 referencji
Historia
Pierwsze wzmianki o strukturach mezosomicznych pochodzą z początku dekady do lat 50. ubiegłego wieku. Jednak struktura została ochrzczona kilka lat później przez Fitz-Jamesa (1960). Ten badacz opisał mezosomy z gatunków Bacillus naprawiony chemicznie.
W ciągu dekady lat 70-tych wielu naukowców zaczęło dowodzić, że wygląd, liczba i rodzaj mezosomów zależy od chemicznego utrwalenia bakterii.
W 1981 r. Ebersold i wsp. Eksperymentalnie wykazali sztuczną naturę tych struktur, badając bakterie związane chemicznie i kriogenicznie..
Ostatnie odkrycia wskazują, że podobne uszkodzenia błony, aw konsekwencji pojawienie się mezosomów, można zaobserwować u bakterii, które były narażone na antybiotyki.
Ogólna charakterystyka
Mesosomy zostały opisane jako inwazje w postaci kieszonek cytoplazmatycznych zawierających skupiska pęcherzyków i kanalików. Opisywano je także jako błoniaste duchy lub jako kombinację obu typów struktur.
Mesosomy pojawiły się we wszystkich bakteriach Gram-dodatnich i tylko u kilku gatunków Gram-ujemnych. W tym drugim przypadku pojawiły się tylko wtedy, gdy bakterie rosły w obecności i zostały utrwalone tetratlenkiem osmu.
Zawartość lipidów, białek i węglowodanów uważano za podobną do zawartości błony komórkowej. Jednak czasami występowały istotne różnice w zawartości fosfolipidów, karotenoidów, węglowodanów i menachinonu w obu strukturach. RNA i ślady DNA znaleziono również w składzie chemicznym mezosomów.
Typy
Opisano dwa typy mezosomów według ich lokalizacji i funkcji:
Przegrody
Ci, którzy uczestniczyli w tworzeniu przegrody w podziale komórkowym i interweniowali w tworzeniu zarodników.
Boczne
Mezosomom przypisywano funkcje syntetyczne i wydzielnicze.
Funkcje
Metabolizm energetyczny i oddechowy
Wiele badań cytochemicznych sugerowało, że in vivo reakcje redoks bakterii znajdowały się w mezosomach. Badania te obejmowały plamy z żywymi barwnikami, takimi jak Janus B Green i związki tetrazolium.
Jednak badania biochemiczne sugerowały, że specyficzne oksydazy, dehydrogenazy i cytochromy były albo całkowicie nieobecne, albo w stężeniach obniżonych w preparatach mezosomalnych..
Jądrowe sprzężenie z membraną
Zasugerowano, że mezosom przyciągał jądro do powierzchni komórki po procesie zwanym ekstruzją.
W świeżo przygotowanych protoplastach często obserwowano fragmenty kanalików mezosomalnych przymocowanych zewnętrznie do błony. Zrost ten wystąpił naprzeciw punktu na wewnętrznej powierzchni, gdzie jądro zetknęło się z membraną.
Podział jądrowy
Zgodnie z wynikami uzyskanymi z różnych badań wskazano, że na początku podziału oba jądra były połączone z mezosomem.
Wraz ze wzrostem objętości jądrowej mezosomy podzielono na dwa, a następnie rozdzielono, prawdopodobnie przenosząc jądra dziecka. Uważano zatem, że mezosomy działają jako prymitywny analog wrzeciona mitotycznego w komórkach roślinnych i zwierzęcych.
Tworzenie przegrody
Wyniki dotyczące udziału mezosomów w tworzeniu przegrody (przegrody) były niejednoznaczne. Według niektórych autorów związek mezosomu z przegrodą u niektórych gatunków rosnących bakterii był dobrze ugruntowanym faktem.
Jednak wiele wyników eksperymentalnych sugerowało, że mezosomy nie były konieczne do normalnego funkcjonowania mechanizmu podziału komórkowego.
Synteza ściany komórkowej
Ponieważ uważano, że mezosom jest związany z rosnącą przegrodą, zasugerowano, że może on również uczestniczyć w syntezie ściany komórkowej.
Synteza błony
Zaproponowano również, że mezosom był miejscem syntezy błony ze względu na zróżnicowane włączanie lipidów i prekursorów białek do pęcherzyków mezosomalnych. Jednak nie było rozstrzygających dowodów na potwierdzenie tej hipotezy.
Synteza i wydzielanie enzymów zewnątrzkomórkowych
Niektóre antybiotyki powodują wady rozwojowe podobne do tych powodowanych przez substancje chemiczne stosowane do utrwalania bakterii. Z tego powodu obecność mezosomów była związana z możliwością, że te struktury miały funkcję wydzielniczą enzymów do degradacji antybiotyków. Uzyskane dowody były jednak sprzeczne.
Miejsce przyłączenia episomu do błony
Episom jest bakteryjną replikującą jednostką pozachromosomalną, która może działać autonomicznie lub z chromosomem. Jedną z funkcji rzekomo najlepiej przetestowanego mezosomu było funkcjonowanie jako miejsce wiązania komórek episomów z błoną bakteryjną.
Miejsce pobierania DNA podczas transformacji
Uważano, że mezosom działał jako organ do pobierania DNA podczas procesu transformacji. Jednak założenie to opierało się na danych pośrednich, a nie na bezpośrednich dowodach.
Testy sztucznej natury mezosomów
Wśród testów wskazanych przez naukowców, aby wykazać, że mezosomy nie są organellami, ale artefakty pochodzące z technik utrwalania to:
1.- Liczba i wielkość struktur mezosomalnych różni się w zależności od techniki utrwalania.
2.- Mesosomy są obserwowalne tylko w próbkach utrwalonych chemicznie do mikroskopii elektronowej.
3.- Mesosomy nie pojawiają się w kriogenicznie utrwalonych bakteriach.
4.- Struktury te pojawiają się w bakteriach leczonych niektórymi rodzajami antybiotyków, które powodują podobne uszkodzenia utrwalaczy chemicznych.
Inne znaczenia terminu mesosoma
Termin mezosoma ma inne znaczenie w zoologii:
Anatomia
Mesosoma jest jednym z trzech tagmata, w którym ciało niektórych stawonogów jest podzielone, pozostałe dwa to prosoma i metasoma.
Taksonomia
Mesosoma to rodzaj skorupiaków opisany przez Otto, 1821.
Referencje
- H.R. Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Mezosomy bakteryjne: artefakty zależne od metody. Archiwa Mikrobiologii.
- V.M. Reusch Jr, M.M. Burger (1973). Mezosom bakteryjny. Biochimica et Biophysica Acta.
- M.R.J. Salton (1994). Rozdział 1. Obudowa komórki bakteryjnej - perspektywa historyczna. W: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (red.), Ściana komórkowa Bacferiol. Elsevier Science B.V.
- T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polonia, M.A. Macedo, A.M. Parente (1976). Mezosomy bakteryjne. Prawdziwe struktury lub artefakty? Biochimica et Biophysica Acta.
- Mesosom W Wikipedii. Pobrane z https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
- Mesosoma W Wikipedii. Pobrane z https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma