Delen:
Kenmerken, types en functies van mesosomen
de mesosomes het zijn invaginaties in het plasmamembraan van Gram-positieve en sommige Gram-negatieve bacteriën, die alleen worden waargenomen in cellen die chemisch zijn gefixeerd voor observatie in elektronenmicroscopie.
Oorspronkelijk stelden de microbiologen voor dat ze organellen waren die meerdere functies bezaten. Onder deze mogelijke functies was dat ze konden deelnemen aan de synthese van celmembranen, in de vorming van endosporen, in de replicatie en segregatie van DNA, in de ademhaling en in het redoxmetabolisme, naast andere functies.
Een tijd lang werd erkend dat het mesosoomsysteem complex was verbonden met nucleair materiaal en gerelateerd aan de replicatie ervan.
Omdat ze bovendien als verlengstukken van het cytoplasmamembraan werden beschouwd, kregen ze functies toegewezen in enzymatische processen, zoals het transport van elektronen..
Mesosomen waren aanwezig in alle Gram-positieve bacteriën maar waren zeldzaam in Gram-negatief. In de laatste verscheen alleen als ze onder bepaalde omstandigheden werden gekweekt.
De substitutie van chemische fixatiemethoden voor elektronenmicroscopische studies door cryofixeringstechnieken (fixatie bij lage temperaturen) toonde aan dat mesosomen echt misvormingen van het membraan waren als gevolg van chemische fixatie..
index
- 1 Geschiedenis
- 2 Algemene kenmerken
- 3 soorten
- 3.1 Septals
- 3.2 Lateraal
- 4 functies
- 4.1 Energetisch en respiratoir metabolisme
- 4.2 Kernmembraankoppeling
- 4.3 Nucleaire verdeling
- 4.4 Septumvorming
- 4.5 Synthese van de celwand
- 4.6 Membraansynthese
- 4.7 Synthese en secretie van exocellulaire enzymen
- 4.8 Locatie van episoombinding aan het membraan
- 4.9 DNA-opnameplaats tijdens transformatie
- 5 Tests van de kunstmatige aard van mesosomen
- 6 Andere betekenissen van de term mesosoma
- 6.1 Anatomie
- 6.2 Taxonomie
- 7 Referenties
geschiedenis
De eerste vermeldingen van mesosomische structuren dateren van het begin van het decennium tot de jaren 50 van de vorige eeuw. De structuur werd echter enkele jaren later door Fitz-James (1960) gedoopt. Deze onderzoeker beschreef mesosomen van soorten van bacil chemisch gefixeerd.
Tijdens het decennium van de jaren '70 begonnen veel onderzoekers aan te tonen dat het uiterlijk, het aantal en het type van de mesosomen afhankelijk waren van de chemische fixatie van bacteriën.
In 1981 demonstreerden Ebersold et al. Experimenteel de kunstmatige aard van deze structuren door chemisch en cryogeen gebonden bacteriën te bestuderen..
Recente bevindingen wijzen erop dat vergelijkbare schade aan het membraan, met het daaruit voortvloeiende uiterlijk van mesosomen, kan worden waargenomen in bacteriën die zijn blootgesteld aan antibiotica.
Algemene kenmerken
Mesosomen werden beschreven als invaginaties, in de vorm van cytoplasmatische pockets die blaasjes en tubulusclusters bevatten. Ze werden ook beschreven als membraneuze geesten, of als een combinatie van beide soorten structuren.
Mesosomen verschenen in alle Gram-positieve bacteriën en slechts in een paar Gram-negatieve soorten. In de laatstgenoemden verschenen ze alleen wanneer de bacteriën groeiden in de aanwezigheid van, en werden gefixeerd met, osmiumtetroxide.
Het gehalte aan lipiden, eiwitten en koolhydraten werd beschouwd als vergelijkbaar met die van het plasmamembraan. Er waren echter soms significante verschillen in het gehalte aan fosfolipiden, carotenoïden, koolhydraten en menachinonen in beide structuren. RNA en sporen van DNA werden ook gevonden in de chemische samenstelling van mesosomen.
type
Twee soorten mesosomen werden beschreven op basis van hun locatie en functie:
septum
Degenen die deelnamen aan de vorming van het septum in de celdeling en tussenbeide kwamen in de vorming van sporen.
laterales
Aan deze mesosomen werden synthetische en secretoire functies toegewezen.
functies
Energetisch en respiratoir metabolisme
Vele cytochemische studies suggereerden dat in vivo redoxreacties van bacteriën in mesosomen resideerden. Deze studies omvatten vlekken met vitale kleurstoffen zoals Janus B Green en tetrazoliumverbindingen.
Biochemische studies suggereerden echter dat specifieke oxidasen, dehydrogenasen en cytochromen ofwel volledig afwezig waren ofwel in gereduceerde concentraties in mesosomale preparaten..
Nucleaire koppeling met het membraan
Er werd gesuggereerd dat het mesosoom de kern naar het oppervlak van de cel trok na een proces dat extrusie wordt genoemd.
In vers bereide protoplasten werden vaak fragmenten van mesosomale tubuli die extern aan het membraan waren bevestigd waargenomen. Deze vereniging vond plaats tegenover het punt op het binnenoppervlak waar de kern contact maakte met het membraan.
Nucleaire divisie
Volgens de resultaten van verschillende studies werd erop gewezen dat aan het begin van de divisie de twee kernen elk verbonden waren met een mesosoom.
Naarmate het nucleaire volume toenam, werden de mesosomen in tweeën verdeeld en vervolgens gescheiden, vermoedelijk met de onderliggende kernen. Er werd daarom aangenomen dat mesosomen fungeerden als een primitieve analoog van de mitotische spil in planten- en dierencellen.
Septumvorming
De resultaten over de deelname van mesosomen in septumvorming (septum) waren dubbelzinnig. Volgens sommige auteurs was de associatie van het mesosoom met het septum in sommige soorten groeiende bacteriën een vaststaand feit.
Veel experimentele resultaten suggereerden echter dat mesosomen niet nodig waren voor de normale werking van het celdelingsmechanisme.
Synthese van de celwand
Omdat men dacht dat het mesosoom geassocieerd was met het groeiende septum, werd gesuggereerd dat het ook betrokken zou kunnen zijn bij de synthese van de celwand..
Membraansynthese
Er werd ook voorgesteld dat het mesosoom de plaats was van membraansynthese vanwege de differentiële opname van lipiden en eiwitprecursors in de mesosomale vesikels. Er was echter geen sluitend bewijs om deze hypothese aan te tonen.
Synthese en secretie van exocellulaire enzymen
Sommige antibiotica veroorzaken misvormingen vergelijkbaar met die veroorzaakt door de chemicaliën die worden gebruikt om de bacteriën te fixeren. Als gevolg hiervan was de aanwezigheid van mesosomen geassocieerd met de mogelijkheid dat deze structuren een secretoire functie hadden van enzymen om antibiotica af te breken. Het verkregen bewijsmateriaal was echter tegenstrijdig.
Plaats van aanhechting van het episoom aan het membraan
Het episoom is een bacteriële replicerende extrachromosomale eenheid die autonoom of met een chromosoom kan functioneren. Een van de functies van het zogenaamd best geteste mesosoom was om te functioneren als de celbindingsplaats van de episomen op het bacteriële membraan.
DNA-opnamesite tijdens transformatie
Er werd aangenomen dat het mesosoom fungeerde als orgaan voor DNA-opname tijdens het transformatieproces. Deze veronderstelling was echter gebaseerd op indirecte gegevens en niet op direct bewijsmateriaal.
Tests van de kunstmatige aard van mesosomen
Onder de tests die door de onderzoekers zijn aangegeven om aan te tonen dat mesosomen geen organellen zijn maar artefacten die zijn ontstaan door fixatietechnieken zijn:
1.- Het aantal en de grootte van mesosomale structuren varieert met de fixatietechniek.
2.- Mesosomen zijn alleen waarneembaar in chemisch gefixeerde monsters voor elektronenmicroscopie.
3.- Mesosomen verschijnen niet in cryogeen gefixeerde bacteriën.
4.- Deze structuren verschijnen in bacteriën die worden behandeld met bepaalde soorten antibiotica, die vergelijkbare schade aan chemische fixatieven veroorzaken.
Andere betekenissen van de term mesosoma
De term mesosoma heeft nog andere betekenissen in de zoölogie:
anatomie
Mesosoma is een van de drie tagmata waarin het lichaam van sommige geleedpotigen is verdeeld, de andere twee zijn prosoma en metasoma.
taxonomie
mesosoma is een geslacht van kreeftachtigen beschreven door Otto, 1821.
referenties
- R.H. Ebersold, J.L. Cordier, P. Lüthy (1981). Bacteriële mesosomen: methode-afhankelijke artefacten. Archives of Microbiology.
- V.M. Reusch Jr, M.M. Burger (1973). Het bacteriële mesosoom. Biochimica et Biophysica Acta.
- M.R.J. Salton (1994). Hoofdstuk 1. De bacteriële celenvelop - een historisch perspectief. In: J.-M. Ghuysen, R. Hakenbeck (red.), Bacferiol-celwand. Elsevier Science B.V.
- T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polónia, M.A. Macedo, A.M. Parente (1976). Bacteriële mesosomen. Echte structuren of artefacten? Biochimica et Biophysica Acta.
- Mesosome. In Wikipedia. Opgehaald van https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosome
- Mesosoma. In Wikipedia. Opgehaald van https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosoma