Mesosomu īpašības, veidi un funkcijas

The mezosomas tie ir invāzijas Gram-pozitīvo un dažu gramnegatīvu baktēriju plazmas membrānā, kuras novēro tikai šūnās, kas ķīmiski fiksētas novērošanai elektronmikroskopijā..

Sākotnēji mikrobiologi norādīja, ka viņi bija organellas, kurām bija vairākas funkcijas. Starp šīm iespējamām funkcijām bija iespēja piedalīties šūnu membrānu sintezēšanā, endosporu veidošanā, DNS replikācijā un segregācijā, elpošanas ceļā un redoks metabolismā..

Jau kādu laiku tika atzīts, ka mezosomu sistēma ir sarežģīti saistīta ar kodolmateriālu un saistīta ar tās replikāciju.

Turklāt, tā kā tās tika uzskatītas par citoplazmas membrānas paplašinājumiem, tām tika piešķirtas funkcijas fermentu procesos, piemēram, elektronu transportēšanā..

Mezosomas bija visās Gram-pozitīvajās baktērijās, bet gramnegatīvās bija retas. Pēdējā minētais parādījās tikai tad, ja tie audzēti īpašos apstākļos.

Ķīmisko fiksācijas metožu aizstāšana ar elektronu mikroskopijas pētījumiem ar cryofixation metodēm (fiksācija zemās temperatūrās) parādīja, ka mezosomas patiešām bija membrānas anomālijas ķīmiskās fiksācijas dēļ..

Indekss

• 1 Vēsture
• 2 Vispārīgi raksturlielumi
• 3 veidi
  • 3.1
  • 3.2 Sānu malas
• 4 Funkcijas
  • 4.1 Enerģētiskā un elpceļu vielmaiņa
  • 4.2 Kodolmembrānas savienojums
  • 4.3 Kodolieroču sadalījums
  • 4.4. Septuma veidošanās
  • 4.5 Šūnu sienas sintēze
  • 4.6 Membrānas sintēze
  • 4.7. Eksocelulāro fermentu sintēze un sekrēcija
  • 4.8. Epizomu saistīšanās ar membrānu atrašanās vieta
  • 4.9 DNS pārņemšanas vieta transformācijas laikā
• 5 Mesosomu mākslīgā rakstura testi
• Citas jēdziena mezosoma nozīmes
  • 6.1. Anatomija
  • 6.2. Taksonomija
• 7 Atsauces

Vēsture

Pirmie mezosomisko struktūru piemēri ir no desmitgades sākuma līdz pagājušā gadsimta 50. gadiem. Tomēr struktūru vairākus gadus kristīja Fitz-James (1960). Šis pētnieks aprakstīja mesosomas no sugām Bacillus ķīmiski fiksēts.

70-to gadu laikā daudzi pētnieki sāka pierādīt, ka mesosomu izskats, skaits un veids ir atkarīgs no baktēriju ķīmiskās fiksācijas..

1981. gadā Ebersold et al. Eksperimentāli demonstrēja šo struktūru mākslīgo dabu, pētot ķīmiski un kriogēni saistītās baktērijas..

Nesenie konstatējumi liecina, ka līdzīgi bojājumi membrānai, līdz ar to parādoties mezosomām, var novērot baktērijās, kas ir pakļautas antibiotikām..

Vispārīgās īpašības

Mezosomas tika aprakstītas kā invaginācijas citoplazmas kabatas veidā, kas satur vezikulas un tubulārus. Tie tika aprakstīti arī kā membrānas spirti vai abu veidu struktūru kombinācija.

Mesosomas parādījās visās Gram-pozitīvajās baktērijās un tikai dažās gramnegatīvās sugās. Pēdējā gadījumā tās parādījās tikai tad, kad baktērijas pieauga osmija tetoksīda klātbūtnē un tika fiksētas ar to.

Lipīdu, olbaltumvielu un ogļhidrātu saturs tika uzskatīts par līdzīgu plazmas membrānas saturam. Tomēr dažreiz bija ievērojamas atšķirības fosfolipīdu, karotinoīdu, ogļhidrātu un menahinona saturā abās struktūrās. RNS un DNS pēdas tika konstatētas arī mezosomu ķīmiskajā sastāvā.

Veidi

Divu veidu mezosomas tika aprakstītas atbilstoši to atrašanās vietai un funkcijai:

Septīri

Tie, kas piedalījās starpsienas veidošanā šūnu dalīšanā un iejaucās sporu veidošanā.

Sānu malas

Šīm mezosomām tika piešķirtas sintētiskas un sekrēcijas funkcijas.

Funkcijas

Enerģijas un elpošanas vielmaiņa

Daudzi citohīmiskie pētījumi liecināja, ka bakteriju, kas dzīvo mezosomās, in vivo redoksreakcijas. Šie pētījumi iekļāva traipus ar būtiskām krāsvielām, piemēram, Janus B Green un tetrazolium savienojumiem.

Tomēr bioķīmiskie pētījumi liecināja, ka specifiskas oksidāzes, dehidrogenāzes un citohromi mezosomālos preparātos bija vai nu pilnīgi, vai ar samazinātu koncentrāciju..

Kodolsavienojums ar membrānu

Tika ierosināts, ka mezosoms piesaista kodolu uz šūnas virsmas pēc procesa, ko sauc par ekstrūziju.

Svaigi sagatavotos protoplastos bieži novēroja mezosomālo tubulāru fragmentus, kas piestiprināti pie membrānas. Šī savienība radās pretī iekšējās virsmas punktam, kur kodols saskāries ar membrānu.

Kodolieroču sadalījums

Saskaņā ar rezultātiem, kas iegūti no dažādiem pētījumiem, tika norādīts, ka sadalījuma sākumā abi kodoli bija saistīti ar mesosomu..

Palielinoties kodolmateriāla tilpumam, mezosomas tika sadalītas divās daļās un pēc tam atdalītas, iespējams, nesot bērnu kodolu. Tāpēc tika uzskatīts, ka mezosomas darbojas kā primārais mitotiskā vārpstas analogs augu un dzīvnieku šūnās.

Septuma veidošanās

Rezultāti par mezosomu līdzdalību starpsienu veidošanā (starpsienu) bija neskaidri. Pēc dažu autoru domām, mezosomu saistība ar starpslāni dažās augošo baktēriju sugās bija labi pierādīts fakts..

Tomēr daudzi eksperimentālie rezultāti liecināja, ka mezosomas bija nevajadzīgas šūnu dalīšanas mehānisma normālai darbībai.

Šūnu sienas sintēze

Tā kā domājams, ka mezosoma ir saistīta ar augošo starpsienu, tika ierosināts, ka tas varētu būt iesaistīts arī šūnu sienas sintēze..

Membrānas sintēze

Tika arī ierosināts, ka mezosoma bija membrānu sintēzes vieta, jo liposiem un proteīnu prekursoriem ir diferencēta integrācija mezosomālajās vezikulās. Tomēr nebija pārliecinošu pierādījumu, lai pierādītu šo hipotēzi.

Eksocelulāro enzīmu sintēze un sekrēcija

Dažas antibiotikas izraisa anomālijas, kas ir līdzīgas tām, ko izraisa ķimikālijas, ko izmanto baktēriju fiksēšanai. Sakarā ar to, mezosomu klātbūtne bija saistīta ar iespēju, ka šīm struktūrām bija fermentu sekrēcijas funkcija, lai noārdītu antibiotikas. Tomēr iegūtie pierādījumi bija pretrunīgi.

Epizoma piestiprināšanas vieta membrānai

Epizoms ir baktēriju replikācijas ekstrakromosomu vienība, kas var darboties autonomi vai ar hromosomu. Viena no šķietami vislabāk pārbaudīto mezosomu funkcijām bija darboties kā šūnu saistīšanās vieta epizomām uz baktēriju membrānu..

DNS uzņemšanas vieta transformācijas laikā

Tika uzskatīts, ka mezosoms darbojas kā orgāns DNS pārņemšanai transformācijas procesa laikā. Tomēr šis pieņēmums bija balstīts uz netiešiem datiem, nevis uz tiešiem pierādījumiem.

Mezosomu mākslīgā rakstura testi

Starp pētījumiem, ko norādīja pētnieki, lai pierādītu, ka mezosomas nav organellas, bet artefakti, kas radušies fiksācijas paņēmienu dēļ:

1.- mezosomālo struktūru skaits un lielums mainās atkarībā no fiksācijas metodes.

2.- Mesosomas ir novērojamas tikai ķīmiski fiksētos paraugos elektronu mikroskopijai.

3.- Mesosomas neatrodas kriogēni fiksētās baktērijās.

4.- Šīs struktūras parādās baktērijās, kas tiek ārstētas ar dažiem antibiotiku veidiem, kas rada līdzīgus bojājumus ķīmiskiem fiksatoriem.

Citas jēdziena mezosoma nozīmes

Terminam mezosoma ir citas nozīmes zooloģijā:

Anatomija

Mesosoma ir viena no trim tagmata, kurā ir sadalīts dažu posmkāju ķermenis, pārējie divi ir prosoma un metasoma.

Taksonomija

Mesosoma  ir vēžveidīgo ģints, ko apraksta Otto, 1821. gads.

Atsauces

1. H.R. Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Baktēriju mezosomas: metode atkarīgi artefakti. Mikrobioloģijas arhīvs.
2. V.M. Reusch Jr, M.M. Burger (1973). Bakteriālā mezosoma. Biochimica et Biophysica Acta.
3. M.R.J. Saltons (1994). 1. nodaļa. Baktēriju šūnu aploksne - vēsturiska perspektīva. In: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (Eds.), Bacferiol šūnu siena. Elsevier Science B.V.
4. T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polónia, M.A. Macedo, A.M. Parente (1976). Bakteriālie mezosomi. Reālas struktūras vai artefakti? Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mesosome Vikipēdijā. Izgūti no https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
6. Mesosoma Vikipēdijā. Saturs iegūts no https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma