MEZOSOMI: KARAKTERISTIKE, VRSTE I FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2025

U mesosomes su invaginacija na plazma membrane Gram-pozitivne bakterije i neke Gram - negativne, promatra samo u stanicama kemijski fiksne za promatranje elektronskim mikroskopom.

Mikrobiolozi su izvorno sugerirali da su to multifunkcionalne organele. Među tim mogućim funkcijama bile su da mogu sudjelovati u sintezi staničnih membrana, u stvaranju endospora, u replikaciji i segregaciji DNK, u disanju i u redoks metabolizmu, između ostalih funkcija.

Dijagram prokariotske stanice s mezozomom. Preuzeto i uređeno od Mariana Ruiz LadyofHats, putem Wikimedia Commonsa. Jedno vrijeme bilo je prepoznato da je mezozomski sustav složeno povezan s nuklearnim materijalom i da je povezan s njegovom replikacijom.

Uz to, s obzirom da se smatraju ekstenzijama citoplazmatske membrane, one su im dodijeljene funkcije u enzimskim procesima, kao što je transport elektrona.

Mezozomi su bili prisutni u svim gram-pozitivnim bakterijama, ali su bili rijetki u gram-negativnim. U drugom su se pojavili samo ako su uzgajani u određenim uvjetima.

Zamjena metoda kemijske fiksacije studijama elektronske mikroskopije tehnikama kriofiksacije (fiksacija na niskim temperaturama) pokazala je da su mezozomi zapravo malformacije membrane zbog kemijske fiksacije.

Povijest

Prva spominjanja mezosomskih struktura datiraju još od ranih 50-ih godina prošlog stoljeća. Međutim, strukturu je nekoliko godina kasnije krstio Fitz-James (1960). Ovaj je istraživač opisao mezosome kemijski fiksirane vrste Bacillus.

Tijekom 1970-ih brojni istraživači počeli su pokazivati ​​dokaze da izgled, broj i vrsta mezozoma ovise o kemijskoj fiksaciji bakterija.

1981. Ebersold i dr. Eksperimentalno su dokazali umjetnu prirodu tih struktura proučavanjem kemijski i kriogenski fiksiranih bakterija.

Nedavna otkrića govore da se kod bakterija koje su bile izložene antibioticima može primijetiti slična oštećenja membrane, s posljedičnom pojavom mezozoma.

Opće karakteristike

Bakterija, organizmi u kojima su zabilježeni mezozomi.

Izvor: NIAID, putem Wikimedia Commonsa

Mezozomi su opisani kao invaginacije, u obliku citoplazmatskih džepova koji sadrže nakupine vezikula i tubula. Opisani su i kao membranski spiralni aleli ili kao kombinacija obje vrste struktura.

Mezozomi su se pojavili u svim gram-pozitivnim bakterijama i samo u nekoliko gram-negativnih vrsta. U drugom su se pojavile tek kad su bakterije rasle u prisutnosti i fiksirale osmijum tetroksidom.

Sadržaj lipida, proteina i ugljikohidrata smatran je sličnim sadržaju plazma membrane. Međutim, povremeno su postojale značajne razlike u sadržaju fosfolipida, karotenoida, ugljikohidrata i menakinona u obje strukture. RNA i tragovi DNA pronađeni su i u kemijskom sastavu mezozoma.

vrste

Opisane su dvije vrste mezozoma prema njihovom položaju i funkciji:

Septals

Oni koji su sudjelovali u stvaranju septuma u staničnoj diobi i sudjelovali su u stvaranju spora.

Strana

Ovim se mesosomima pripisivale sintetske i sekretorne funkcije.

Značajke

Energetski i respiratorni metabolizam

Mnoge citokemijske studije sugeriraju da in vivo redoks reakcije bakterija borave u mezosomima. Ove su studije uključivale bojanje vitalnim mrljama poput Janus Green B i tetrazolijevih spojeva.

Međutim, biokemijske studije sugeriraju da su specifične oksidaze, dehidrogenaze i citohromi potpuno odsutne ili u smanjenim koncentracijama u mezozomskim pripravcima.

Spajanje nuklearne membrane na membranu

Pretpostavljalo se da je mezozom privlačio jezgro na staničnoj površini nakon postupka zvanog ekstruzija.

U svježe pripremljenim protoplastima često su opaženi fragmenti mezosomskih tubula pričvršćenih izvana na membranu. To je sjedinjenje došlo nasuprot točki na unutarnjoj površini gdje je jezgra došla u kontakt s membranom.

Nuklearna podjela

Prema rezultatima dobivenim iz različitih istraživanja, pokazano je da su na početku dijeljenja dvije jezgre povezane u mezozom.

Kako se volumen nuklearne energije povećava, mezozomi se dijele na dva dijela, a zatim razdvajaju, pretpostavljajući da nose kćerne jezgre. Iz tog razloga, vjerovali su da mezozom djeluje kao primitivni analog mitotičkog vretena u biljnim i životinjskim stanicama.

Formiranje septuma

Rezultati sudjelovanja mezozoma u stvaranju septuma (septuma) bili su dvosmisleni. Prema nekim autorima, povezanost mezozoma sa septumom kod nekih vrsta rastućih bakterija bila je dobro utvrđena činjenica.

Međutim, mnogi eksperimentalni rezultati sugeriraju da su mezozomi nepotrebni za normalno funkcioniranje mehanizma stanične diobe.

Sinteza staničnih zidova

Kako se smatralo da je mezozom povezan s rastućim septumom, sugeriralo se da bi mogao sudjelovati i u sintezi staničnih zidova.

Sinteza membrana

Mezozom je također predloženo da bude mjesto sinteze membrane zbog diferencirane ugradnje lipida i prekursora proteina u mezozomske vezikule. Međutim, nije postojao uvjerljiv dokaz koji bi podržao ovu hipotezu.

Sinteza i izlučivanje vanćelijskih enzima

Neki antibiotici uzrokuju malformacije slične onima koje izazivaju kemikalije koje se koriste za vezanje bakterija. Zbog toga je prisutnost mezozoma povezana s mogućnošću da ove strukture imaju sekretornu funkciju enzima za razgradnju antibiotika. Međutim, dobiveni dokazi bili su kontradiktorni.

Mjesto pričvršćivanja epizode na membranu

Epizom je ekstrahromosomska jedinica koja se razmnožava bakterijom i koja može funkcionirati autonomno ili s jednim kromosomom. Jedna od navodno najboljih dokazanih funkcija mezozoma bilo je djelovati kao mjesto vezanja epizoda u stanicama na bakterijsku membranu.

Mjesto preuzimanja DNA tijekom transformacije

Smatralo se da mezozom djeluje kao organ prihvata DNA tijekom procesa transformacije. Međutim, ova se pretpostavka temeljila na neizravnim podacima, a ne na izravnim dokazima.

Dokaz za umjetnu prirodu mezozoma

Među dokazima koji su istraživači istakli da mezozomi nisu organele već artefakti uzrokovani tehnikama fiksacije su:

1.- Broj i veličina mezosomskih struktura varira s tehnikom fiksacije.

2. - Mezozomi se mogu primijetiti samo u kemijski fiksiranim uzorcima za elektronsku mikroskopiju.

3. - Mezozomi se ne pojavljuju u kriogenski fiksnim bakterijama.

4.- Ove se strukture pojavljuju u bakterijama liječenim nekim vrstama antibiotika, koje uzrokuju oštećenja slična kemijskim fiksirima.

Formiranje "mezozoma" različitim uvjetima vezanja bakterijskih stanica. Prilagođeno iz Nanninga N. (1971). «Mezozom Bacillus subtilis pod utjecajem kemijske i fizičke fiksacije. Preuzeto i uređeno iz: Izvorna datoteka koju je sačinio TimVickersVectorized od strane Kkairri, putem Wikimedia Commonsa.

Ostala značenja pojma mezozom

Izraz mezozom ima drugačija značenja u zoologiji:

Anatomija

Mezozom je jedan od tri tagmata na koji je podijeljeno tijelo nekih člankonožaca, druga dva su prosoma i metasoma.

taksonomija

Mesosoma je rod rakova koji je opisao Otto, 1821.

Reference

1. HR Ebersold, JL Cordier, P. Lüthy (1981). Bakterijski mezozom: artefakti ovisni o metodi. Mikrobiološki arhiv.
2. VM Reusch Jr, MM Burger (1973). Bakterijski mezozom. Biochimica et Biophysica Acta.
3. MRJ Salton (1994). Poglavlje 1. Ovojnica bakterijskih stanica - povijesna perspektiva. U: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (ur.), Stanična stijenka Bacferiola. Elsevier Science BV
4. T. Silva, JC Sousa, JJ Polónia, MA, Macedo, AM Parente (1976). Bakterijski mezozom. Prave građevine ili artefakti ?. Biochimica et Biophysica Acta.
5. Mesosome. Na Wikipediji. Oporavak s
6. Mesosome. Na Wikipediji. Oporavak s