Mesosomeregenskaper, typer og funksjoner

den mesosomes de er invagasjoner i plasmamembranen til Gram-positiv og noen Gram-negative bakterier, som kun observeres i celler som er kjemisk fikserte for observasjon i elektronmikroskopi.

Opprinnelig fortalte mikrobiologene at de var organeller som hadde flere funksjoner. Blant disse mulige funksjonene var at de kunne delta i syntesen av cellemembraner, i dannelsen av endosporer, i replikasjon og segregering av DNA, ved åndedrett og i redoksmetabolisme, blant andre funksjoner.

For en tid ble det anerkjent at mesosomsystemet var komplekst forbundet med kjernefysisk materiale og relatert til replikasjonen.

I tillegg, fordi de ble betraktet utvidelser av cytoplasmisk membran, ble de tildelt funksjoner i enzymatiske prosesser, så som transport av elektroner.

Mesosomer var tilstede i alle Gram-positive bakterier, men var sjeldne i gramnegativ. I sistnevnte oppstod det bare om de ble dyrket under spesielle forhold.

Substitusjonen av kjemiske fikseringsmetoder for elektronmikroskopi studier ved cryofixeringsteknikker (fiksering ved lave temperaturer) viste at mesosomer var virkelig misdannelser av membranen på grunn av kjemisk fiksering.

index

• 1 historie
• 2 Generelle egenskaper
• 3 typer
  • 3.1 Septaler
  • 3.2 Lateral
• 4 funksjoner
  • 4.1 Energetisk og respiratorisk metabolisme
  • 4.2 Kjernemembrankobling
  • 4.3 Nuclear divisjon
  • 4.4 Septum dannelse
  • 4.5 Syntese av cellevegg
  • 4.6 Membransyntese
  • 4.7 Syntese og sekresjon av eksokellulære enzymer
  • 4.8 Plassering av episom bindende til membranen
  • 4.9 DNA-opptakssete under transformasjon
• 5 Test av mesosomernes kunstige natur
• 6 Andre betydninger av begrepet mesosom
  • 6.1 Anatomi
  • 6.2 Taksonomi
• 7 referanser

historie

De første nevnene av mesosomiske strukturer går fra begynnelsen av tiåret til 50-tallet i forrige århundre. Men strukturen ble døpt flere år senere av Fitz-James (1960). Denne forskeren beskrev mesosomer fra arter av Bacillus kjemisk fast.

I løpet av 70-tallet begynte mange forskere å vise bevis for at utseendet, antall og type mesosomer avhenger av kjemisk fiksering av bakterier.

I 1981 demonstrerte Ebersold et al. Eksperimentelt den kunstige naturen til disse strukturene ved å studere kjemisk og kryogenisk bundet bakterier..

Nylige funn tyder på at lignende skade på membranen, med det etterfølgende utseendet på mesosomer, kan observeres i bakterier som har blitt utsatt for antibiotika.

Generelle egenskaper

Mesosomer ble beskrevet som invaginasjoner, i form av cytoplasmatiske lommer som inneholdt vesikkel- og tubuleklynger. De ble også beskrevet som membranholdige ånder, eller som en kombinasjon av begge typer strukturer.

Mesosomer dukket opp i alle Gram-positive bakterier og bare i noen Gram-negative arter. I sistnevnte oppstod de bare når bakteriene vokste i nærvær av og ble fikset med osmiumtetroksid.

Innholdet av lipider, proteiner og karbohydrater ble ansett som ligner på plasmamembranen. Imidlertid var det noen ganger signifikante forskjeller i fosfolipid-, karotenoid-, karbohydrat- og menakinoninnholdet i begge strukturer. RNA og spor av DNA ble også funnet i den kjemiske sammensetningen av mesosomer.

typen

To typer mesosomer ble beskrevet i henhold til deres plassering og funksjon:

septal

De som deltok i dannelsen av septum i celledeling og intervenerte i dannelsen av sporer.

later

Disse mesosomene ble tilskrevet syntetiske og sekretoriske funksjoner.

funksjoner

Energetisk og respiratorisk metabolisme

Mange cytokemiske studier antydet at in vivo redoksreaksjoner av bakterier bodde i mesosomer. Disse studiene inkluderte flekker med viktige fargestoffer som Janus B Green og tetrazoliumforbindelser.

Imidlertid antyder biokjemiske studier at spesifikke oksidaser, dehydrogenaser og cytokromer enten var helt fraværende eller i reduserte konsentrasjoner i mesosomale preparater..

Kjernekobling til membranen

Det ble foreslått at mesosomet tiltrukket kjernen til overflaten av cellen etter en prosess som kalles ekstrudering.

I nyfremstillede protoplaster ble fragmenter av mesosomale tubuli festet eksternt til membranen ofte observert. Denne foreningen fant sted motsatt punktet på den indre overflaten hvor kjernen hadde kontakt med membranen.

Nukleær divisjon

Ifølge resultatene hentet fra ulike studier ble det påpekt at i begynnelsen av divisjonen var de to kerne hver forbundet med en mesosom.

Etter hvert som atomvolumet øker ble mesosomene delt inn i to og deretter separert, antagelig å bære barnekjernene. Det ble derfor antatt at mesosomer virket som en primitiv analog av den mitotiske spindelen i plante- og dyreceller.

Septum dannelse

Resultatene om deltakelse av mesosomer i septal dannelse (septum) var tvetydige. Ifølge noen forfattere var forening av mesosomet med septum i noen arter av voksende bakterier et veletablert faktum.

Imidlertid foreslo mange eksperimentelle resultater at mesosomer var unødvendige for normal funksjon av celledeling mekanismen.

Syntese av cellevegg

Fordi mesosomet ble antatt å være assosiert med voksende septum, ble det foreslått at det også kunne være involvert i syntesen av celleveggen.

Membransyntese

Det ble også foreslått at mesosomet var stedet for membransyntese på grunn av differensial inkorporering av lipider og proteinforløpere i mesosomale vesikler. Det var imidlertid ingen avgjørende bevis for å demonstrere denne hypotesen.

Syntese og sekresjon av eksokellulære enzymer

Noen antibiotika forårsaker misdannelser som ligner de som er forårsaket av kjemikaliene som brukes til å fikse bakteriene. På grunn av dette var tilstedeværelsen av mesosomer forbundet med muligheten for at disse strukturene hadde en sekretorisk funksjon av enzymer for å nedbryte antibiotika. Imidlertid var bevisene oppnådd motstridende.

Plassering av episomet til membranen

Episoden er en bakteriell replikerende ekstrakromosomal enhet som kan fungere autonomt eller med et kromosom. En av funksjonene til det angivelig best testede mesosomet var å fungere som cellebindingsstedet til episomene til bakteriemembranen.

DNA-opptakssete under transformasjon

Det ble antatt at mesosomet fungerte som et organ for DNA-opptak under transformasjonsprosessen. Denne forutsetningen var imidlertid basert på indirekte data og ikke på direkte bevis.

Test av den kunstige naturen av mesosomer

Blant testene påpekt av forskerne å vise at mesosomer ikke er organeller, men gjenstander som oppstår ved fikseringsteknikker er:

1.- Antallet og størrelsen på mesosomale strukturer varierer med fikseringsteknikken.

2.- Mesosomer er bare observerbare i kjemisk faste prøver for elektronmikroskopi.

3.- Mesosomer forekommer ikke i kryogenisk fikserte bakterier.

4.- Disse strukturene forekommer i bakterier som er behandlet med noen typer antibiotika, noe som forårsaker lignende skade på kjemiske fikseringsmidler.

Andre betydninger av begrepet mesosom

Begrepet mesosom har andre betydninger i zoologi:

anatomi

Mesosom er en av de tre tagmataene hvor kroppen av noen leddyr er delt, de andre to er prosoma og metasoma.

taksonomi

mesosoma  er et slag av krepsdyr beskrevet av Otto, 1821.

referanser

1. Relativ fuktighet Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Bakterielle mesosomer: Metodeavhengige artefakter. Arkiv av mikrobiologi.
2. V.M. Reusch Jr, M.M. Burger (1973). Den bakterielle mesosom. Biochimica et Biophysica Acta.
3. M.R.J. Salton (1994). Kapittel 1. Bakteriecellens konvolutt - et historisk perspektiv. I: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Eds.), Bacferiol-cellevegg. Elsevier Science B.V.
4. T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polonia, M.A. Macedo, A.M. Parente (1976). Bakterielle mesosomer. Ekte strukturer eller artefakter?. Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mesosome. På Wikipedia. Hentet fra https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mesosoma. På Wikipedia. Hentet fra https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma