Mesosoomide omadused, tüübid ja funktsioonid

The mesosoomid need on Gram-positiivsete ja mõnede gramnegatiivsete bakterite plasmamembraani invaginatsioonid, mida täheldatakse ainult elektronmikroskoopias vaatlemiseks keemiliselt fikseeritud rakkudes.

Algselt väitsid mikrobioloogid, et nad olid organellid, millel oli mitu funktsiooni. Nende võimalike funktsioonide hulgas oli see, et nad võisid osaleda ka rakumembraanide sünteesil, endosporide moodustamisel, DNA replikatsioonis ja segregatsioonis, hingamisel ja redoks-ainevahetuses..

Mõnikord leiti, et mesosoomi süsteem oli kompleksselt ühendatud tuumamaterjaliga ja seotud selle replikatsiooniga.

Lisaks, kuna neid peeti tsütoplasma membraani laiendusteks, anti neile funktsioone ensümaatilistes protsessides, näiteks elektronide transportimisel..

Mesosoomid esinesid kõikides Gram-positiivsetes bakterites, kuid olid negatiivsed gramnegatiivsetes bakterites. Viimases ilmus ainult siis, kui neid kasvatati teatavatel tingimustel.

Keemiliste fikseerimismeetodite asendamine elektronmikroskoopia uuringutega cryofixation meetoditega (fikseerimine madalatel temperatuuridel) näitas, et mesosoomid olid keemilise fikseerimise tõttu membraani väärarengud..

Indeks

• 1 Ajalugu
• 2 Üldised omadused
• 3 tüüpi
  • 3.1
  • 3.2 Külgmised
• 4 Funktsioonid
  • 4.1 Energiline ja hingamisteede ainevahetus
  • 4.2 Tuumamembraani haakeseadis
  • 4.3 Tuumajaotus
  • 4.4 Septumi moodustumine
  • 4.5 Rakuseina süntees
  • 4.6 Membraani süntees
  • 4.7 Eksotsellulaarsete ensüümide süntees ja sekretsioon
  • 4.8 Membraaniga seondumise episoomide asukoht
  • 4.9 DNA imendumiskoht transformatsiooni ajal
• 5 Mesosoomide kunstliku olemuse testid
• 6 Termini mesosoma muud tähendused
  • 6.1 Anatoomia
  • 6.2 Taksonoomia
• 7 Viited

Ajalugu

Mesosoomistruktuuride esimesed mainetest pärinevad kümnendi algusest kuni möödunud sajandi 50-ndate aastate alguseni. Sellegipoolest ristis Fitz-James (1960) struktuuri mitu aastat hiljem. See teadlane kirjeldas mesosoome Bacillus keemiliselt fikseeritud.

70-ndate aastate jooksul hakkasid paljud teadlased näitama, et mesosoomide välimus, arv ja tüüp sõltus bakterite keemilisest fikseerimisest..

1981. aastal näitas Ebersold jt eksperimentaalselt nende struktuuride kunstlikku olemust, uurides keemiliselt ja krüogeenselt seotud baktereid..

Hiljutised leiud näitavad, et antibiootikumidega kokku puutunud bakterites võib täheldada sarnast membraani kahjustumist, mille tagajärjeks on mesosoomide ilmumine..

Üldised omadused

Mesosoome kirjeldati invaginatsioonidena tsütoplasmaatiliste taskute kujul, mis sisaldasid vesikulaarseid ja tubulaarseid klastreid. Neid kirjeldati ka kui membraanseid alkohoolseid jooke või mõlema tüüpi struktuuride kombinatsiooni.

Mesosoomid ilmusid kõigis Gram-positiivsetes bakterites ja ainult mõnes Gram-negatiivses liigis. Viimases ilmusid need ainult siis, kui bakterid kasvasid osmiumtetroksiidi juuresolekul ja fikseeriti nendega.

Lipiidide, valkude ja süsivesikute sisaldust peeti sarnaseks plasmamembraani omaga. Siiski esines mõnikord mõlema struktuuri fosfolipiidide, karotenoidide, süsivesikute ja menakinooni sisalduse olulisi erinevusi. RNA ja DNA jälgi leiti ka mesosoomide keemilises koostises.

Tüübid

Kirjeldati kahte tüüpi mesosoome vastavalt nende asukohale ja funktsioonile:

Septals

Need, kes osalesid vaheseina moodustumisel rakkude jagunemisel ja sekkusid spooride moodustamisse.

Külgmised

Neile mesosoomidele omistati sünteetilised ja sekretoorsed funktsioonid.

Funktsioonid

Energiline ja hingamisteede ainevahetus

Paljud tsütokemilised uuringud näitasid, et mesosoomides elavate bakterite in vivo redoksreaktsioonid. Need uuringud hõlmasid vitamiine, mis sisaldasid olulisi värvaineid nagu Janus B Green ja tetrasooliumühendid.

Kuid biokeemilised uuringud näitasid, et spetsiifilised oksüdaasid, dehüdrogenaasid ja tsütokroomid olid kas täielikult puuduvad või vähendatud kontsentratsioonides mesosomaalsetes preparaatides..

Tuuma sidumine membraaniga

Tehti ettepanek, et mesosoom tõmbas tuuma raku pinnale pärast protsessi, mida nimetatakse ekstrusiooniks.

Värskelt valmistatud protoplastides täheldati sageli membraani külge kinnitatud mesosomaalsete tubulite fragmente. See liit toimus vastupidi sisepinna punktile, kus tuum oli membraaniga kokku puutunud.

Tuumaosa

Erinevate uuringute tulemuste põhjal märgiti, et jagunemise alguses olid mõlemad tuumad ühendatud mesosoomiga..

Tuuma mahu suurenemisel jagati mesosoomid kaheks ja seejärel eraldati, kandes oletatavasti lapse tuumad. Seetõttu arvati, et mesosoomid toimisid taime- ja loomarakkudes mitootilise spindli primitiivse analoogina.

Septumi moodustumine

Mesosoomide osalemise tulemused vaheseina moodustamisel (vahesein) olid ebaselged. Mõnede autorite sõnul oli mesosoomi seos mõne kasvava bakteri liigi vaheseinaga hästi tõestatud.

Paljud eksperimentaalsed tulemused näitasid siiski, et mesosoomid ei olnud rakkude jagunemise mehhanismi normaalseks toimimiseks vajalikud.

Rakuseina süntees

Kuna arvati, et mesosoom seostub kasvava vaheseinaga, siis tehti ettepanek, et see võib olla seotud ka rakuseina sünteesiga..

Membraani süntees

Samuti tehti ettepanek, et mesosoom oli membraanisünteesi koht, mis on tingitud lipiidide ja valkude prekursorite diferentsiaalsest liitumisest mesosomaalsetes vesiikulites. Selle hüpoteesi tõendamiseks ei olnud siiski veenvaid tõendeid.

Eksotsellulaarsete ensüümide süntees ja sekretsioon

Mõned antibiootikumid põhjustavad väärarenguid, mis sarnanevad bakterite fikseerimiseks kasutatavate kemikaalide põhjustatud väärarengutele. Selle tõttu seostati mesosoomide olemasolu võimalusega, et neil struktuuridel oli antibiootikumide lagundamiseks ensüümide sekretoorne funktsioon. Saadud tõendid olid siiski vastuolulised.

Episoomi kinnitamise koht membraanile

Episoom on bakterite replikeeriv ekstrakromosomaalne üksus, mis võib toimida iseseisvalt või kromosoomiga. Väidetavalt kõige paremini testitud mesosoomi üks funktsioone pidi toimima bakteriaalse membraani episoomide rakkude sidumiskohana..

DNA sissevõtu koht transformatsiooni ajal

Arvati, et mesosoom toimis transformeerimisprotsessi käigus DNA omastamise organina. See eeldus põhines aga kaudsetel andmetel, mitte otsestel tõenditel.

Mesosoomide kunstliku olemuse katsetamine

Teadlaste välja toodud testide hulgas, mis näitavad, et mesosoomid ei ole organellid, kuid fikseerimismeetoditest pärinevad esemed on järgmised:

1.- Mesosomaalsete struktuuride arv ja suurus varieerub vastavalt fikseerimismeetodile.

2. - Mesosoomid on täheldatavad ainult keemiliselt fikseeritud proovides elektronmikroskoopia jaoks.

3.- Mesosoomid ei ilmne krüogeenselt kinnitatud bakterites.

4.- Need struktuurid ilmnevad bakterites, mida ravitakse teatud tüüpi antibiootikumidega, mis põhjustavad keemiliste fiksaatorite sarnast kahju.

Termini mesosoma teised tähendused

Terminil "mesosoma" on zooloogias muid tähendusi:

Anatoomia

Mesosoom on üks kolmest märgist, milles mõned lülijalgsed on jagatud, ülejäänud kaks on prooma ja metasoom.

Taksonoomia

Mesosoom  on vähkide perekond, mida on kirjeldanud Otto, 1821.

Viited

1. H.R. Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Bakteriaalsed mesosoomid: meetodist sõltuvad artefaktid. Mikrobioloogia arhiiv.
2. V.M. Reusch Jr, M.M. Burger (1973). Bakteriaalne mesosoom. Biochimica et Biophysica Acta.
3. M.R.J. Salton (1994). Peatükk 1. Bakteriraku ümbris - ajalooline perspektiiv. In: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Ed.), Bacferiol raku sein. Elsevier Science B.V.
4. T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polónia, M.A. Macedo, A.M. Parente (1976). Bakteriaalsed mesosoomid. Tõelised struktuurid või esemed? Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mesosoom Wikipedias. Välja otsitud https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mesosoom Wikipedias. Välja otsitud https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma