Mesosomien ominaisuudet, tyypit ja toiminnot

mesosomes ne ovat Gram-positiivisten ja joidenkin Gram-negatiivisten bakteerien plasmamembraanien invaginaatioita, joita havaitaan vain soluissa, jotka on kemiallisesti kiinnitetty tarkkailuun elektronimikroskopiassa.

Mikrobiologit olivat alun perin ehdottaneet, että he olivat organellit, joilla oli useita toimintoja. Näiden mahdollisten toimintojen joukossa oli, että he voisivat osallistua solumembraanien synteesiin, endosporien muodostumiseen, DNA: n replikaatioon ja erottumiseen, hengityksessä ja redox-aineenvaihdunnassa muun muassa.

Jonkin aikaa havaittiin, että mesosomijärjestelmä oli yhdistetty monimutkaisesti ydinmateriaaliin ja liittyi sen replikaatioon.

Lisäksi, koska niitä pidettiin sytoplasmisen kalvon laajennuksina, niille annettiin funktioita entsymaattisissa prosesseissa, kuten elektronien kuljetuksessa..

Mesosomit olivat läsnä kaikissa grampositiivisissa bakteereissa, mutta ne olivat harvinaisia ​​grampositiivisissa. Jälkimmäisessä esiintyi vain, jos niitä kasvatettiin tietyissä olosuhteissa.

Kemiallisten kiinnitysmenetelmien korvaaminen elektronimikroskopian tutkimuksissa cryofixation tekniikoilla (kiinnitys matalissa lämpötiloissa) osoitti, että mesosomit olivat todella kalvon epämuodostumia kemiallisen kiinnityksen vuoksi..

indeksi

• 1 Historia
• 2 Yleiset ominaisuudet
• 3 tyyppiä
  • 3.1 Septals
  • 3.2 Sivut
• 4 Toiminnot
  • 4.1 Energinen ja hengitysteiden aineenvaihdunta
  • 4.2 Ydinmembraanikytkentä
  • 4.3 Ydinjako
  • 4.4 Septumin muodostuminen
  • 4.5 Soluseinän synteesi
  • 4.6 Membraanisynteesi
  • 4.7 Eksosellulaaristen entsyymien synteesi ja erittyminen
  • 4.8 Episomin sitoutumisen sijainti kalvoon
  • 4.9 DNA: n ottokohta transformaation aikana
• 5 Mesosomien keinotekoisen luonteen testit
• 6 Termin mesosoma muut merkitykset
  • 6.1 Anatomia
  • 6.2 Taksonomia
• 7 Viitteet

historia

Ensimmäiset mesosomirakenteet mainitaan vuosikymmenen alusta viime vuosisadan 50-luvulle. Rakenne kastettiin kuitenkin useita vuosia myöhemmin Fitz-James (1960). Tämä tutkija kuvaili mesosomeja lajista basilli kemiallisesti kiinteä.

70-luvun vuosikymmenen aikana monet tutkijat alkoivat osoittaa, että mesosomien ulkonäkö, lukumäärä ja tyyppi riippuvat bakteerien kemiallisesta kiinnityksestä.

Vuonna 1981 Ebersold et ai. Kokeellisesti osoittivat näiden rakenteiden keinotekoisen luonteen tutkimalla kemiallisesti ja kryogeenisesti sitoutuneita bakteereja..

Viimeaikaiset havainnot osoittavat, että samanlainen kalvon vaurio, jonka seurauksena esiintyy mesosomeja, voidaan havaita bakteereissa, jotka ovat altistuneet antibiooteille..

Yleiset ominaisuudet

Mesosomeja kuvattiin invaginaatioiksi sytoplasmisten taskujen muodossa, jotka sisälsivät vesikkeli- ja tubulusklustereita. Niitä kuvattiin myös kalvonaineina tai molempien rakenteiden yhdistelminä.

Mesosomit ilmestyivät kaikissa grampositiivisissa bakteereissa ja vain muutamissa Gram-negatiivisissa lajeissa. Jälkimmäisessä ne näkyivät vain, kun bakteerit kasvoivat osmiumtetroksidin läsnä ollessa ja kiinnitettiin niihin.

Lipidien, proteiinien ja hiilihydraattien pitoisuutta pidettiin samankaltaisena kuin plasman kalvo. Joskus molempien rakenteiden fosfolipidi-, karotenoidi-, hiilihydraatti- ja menakinonipitoisuudessa oli kuitenkin huomattavia eroja. RNA: ta ja DNA-jälkiä havaittiin myös mesosomien kemiallisessa koostumuksessa.

tyyppi

Kahdenlaisia ​​mesosomeja kuvattiin niiden sijainnin ja toiminnan mukaan:

väliseinän

Ne, jotka osallistuivat solun jakautumiseen solun jakautumiseen ja vaikuttivat itiöiden muodostumiseen.

Laterales

Näille mesosomeille annettiin synteettisiä ja erittäviä funktioita.

tehtävät

Energinen ja hengitysteiden aineenvaihdunta

Monet sytokemialliset tutkimukset viittaavat siihen, että mesosomeissa olevien bakteerien in vivo -reaktiot. Näihin tutkimuksiin sisältyi tahroja elintärkeillä väriaineilla, kuten Janus B Green ja tetratsoliumyhdisteillä.

Biokemialliset tutkimukset viittaavat kuitenkin siihen, että spesifiset oksidaasit, dehydrogenaasit ja sytokromit olivat joko kokonaan poissa tai pienemmissä pitoisuuksissa mesosomivalmisteissa..

Ydinkytkentä kalvoon

Ehdotettiin, että mesosomi houkutteli ytimen solun pintaan ekstruusioprosessin jälkeen.

Juuri valmistetuissa protoplasteissa havaittiin usein mesosomaalisten tubulojen fragmentteja, jotka oli kiinnitetty ulkoisesti kalvoon. Tämä liitos tapahtui vastapäätä sisäpinnan kohtaa, jossa ydin oli kosketuksissa kalvon kanssa.

Ydinjako

Eri tutkimuksista saatujen tulosten mukaan huomautettiin, että divisioonan alussa molemmat ytimet liittyivät mesosomiin.

Kun ydinvolyymi kasvaa, mesosomit jaettiin kahteen ja erotettiin sitten, oletettavasti kantamalla lapsen ytimet. Sen vuoksi uskottiin, että mesosomit toimivat alkuaineena mitoottisen karan kasvi- ja eläinsoluissa.

Septumin muodostuminen

Tulokset mesosomien osallistumisesta väliseinän muodostumiseen (väliseinä) olivat epäselviä. Joidenkin kirjoittajien mukaan mesosomin ja väliseinän yhdistäminen eräissä kasvavien bakteerien lajeissa oli vakiintunut tosiasia.

Monet kokeelliset tulokset viittaavat kuitenkin siihen, että mesosomit olivat tarpeettomia solunjakautumismekanismin normaalille toiminnalle.

Soluseinän synteesi

Koska mesosomin uskottiin liittyvän kasvavaan väliseinään, ehdotettiin, että se voisi olla mukana myös soluseinän synteesissä.

Membraanisynteesi

Lisäksi ehdotettiin, että mesosomi oli membraanisynteesin paikka lipidien ja proteiiniprekursorien differentiaalisen sisällyttämisen vuoksi mesosomaalisiin vesikkeleihin. Tämän hypoteesin osoittamiseksi ei kuitenkaan ollut ratkaisevaa näyttöä.

Eksosellulaaristen entsyymien synteesi ja erittyminen

Jotkut antibiootit aiheuttavat epämuodostumia, jotka ovat samanlaisia ​​kuin bakteerien kiinnittämiseen käytetyt kemikaalit. Tästä johtuen mesosomien läsnäolo liittyi siihen mahdollisuuteen, että näillä rakenteilla oli entsyymien erittyvä funktio hajottaa antibiootteja. Saadut todisteet olivat kuitenkin ristiriitaisia.

Paikka, jossa episomi kiinnittyy kalvoon

Episomi on bakteerien replikoiva ekstrakromosomaalinen yksikkö, joka voi toimia itsenäisesti tai kromosomilla. Yksi oletettavasti parhaiten testatun mesosomin toiminnoista oli toimia bakteerikalvon episomien soluja sitovana kohtana.

DNA: n ottopaikka transformaation aikana

Uskottiin, että mesosoomi toimi elimenä DNA: n sisäänottoon transformaatioprosessin aikana. Tämä olettamus perustui kuitenkin välillisiin tietoihin eikä suoraan todisteisiin.

Mesosomien keinotekoisen luonteen testit

Tutkijoiden osoittamien kokeiden mukaan mesosomit eivät ole organellit, vaan kiinnitystekniikoista peräisin olevat artefaktit ovat:

1.- Mesosomaalisten rakenteiden lukumäärä ja koko vaihtelee kiinnitystekniikan mukaan.

2.-Mesosomit ovat havaittavissa vain kemiallisesti kiinteissä näytteissä elektronimikroskopiaan.

3.- Mesosomit eivät näy kryogeenisesti kiinteissä bakteereissa.

4.- Nämä rakenteet näkyvät bakteereissa, joita käsitellään tietyntyyppisillä antibiooteilla, jotka aiheuttavat samanlaista vahinkoa kemiallisille kiinnittimille.

Termin mesosoma muut merkitykset

Termillä mesosoma on muita merkityksiä zoologiassa:

anatomia

Mesosoma on yksi kolmesta tagmata, jossa joidenkin niveljalkaisten elin on jaettu, kaksi muuta ovat prosoma ja metasoma.

taksonomia

mesosoma  on äyriäisten suku, jota on kuvannut Otto, 1821.

viittaukset

1. R.H. Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Bakteriaaliset mesosomit: menetelmästä riippuvat artefaktit. Mikrobiologian arkisto.
2. V. M. Reusch Jr, M.M. Burger (1973). Bakteeri mesosomi. Biochimica et Biophysica Acta.
3. M.R.J. Salton (1994). Luku 1. Bakteerien solukehys - historiallinen näkökulma. Julkaisussa: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Ed.), Bacferiol-soluseinä. Elsevier Science B.V.
4. T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polónia, M.A. Macedo, A.M. Parente (1976). Bakteriaaliset mesosomit. Todellisia rakenteita tai esineitä? Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mesosome. Wikipediassa. Haettu osoitteesta https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mesosoma. Wikipediassa. Haettu osoitteesta https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma