Messosoma

Diagramma di una cellula procariotica con mesosoma. Fonte: Wikimedia Commons

Quali sono i mesosomi?

IL Messosomi Sono invaginazioni nella membrana plasmatica dei batteri gram -positivi e alcuni blegativi procariotici Gram, osservati solo in cellule fisse chimicamente per l'osservazione nella microscopia elettronica.

Inizialmente, i microbiologi hanno suggerito di essere organelli che possedevano molteplici funzioni. Tra queste possibili funzioni c'erano che potevano partecipare alla sintesi delle membrane cellulari, nella formazione di endospore, nella replica e nella segregazione del DNA, respirazione e metabolismo redox.

Per un po 'è stato riconosciuto che il sistema di mesosomi era collegato complesso con il materiale nucleare ed era correlato alla sua replicazione.

Inoltre, per essere considerati estensioni della membrana citoplasmatica, le funzioni sono state assegnate nei processi enzimatici, come il trasporto di elettroni.

I mesosomi erano presenti in tutti i batteri positivi al grammo, ma erano rari nel grammo -negativo. In quest'ultimo sono apparsi solo se fossero coltivati ​​in condizioni particolari.

La sostituzione dei metodi di fissaggio chimico per gli studi di microscopia elettronica mediante tecniche di criofixation (bassa fissazione delle temperature) ha mostrato che i mesosomi erano davvero malformazioni a membrana a causa della fissazione chimica.

Storia

Le prime menziona le strutture mesosomiali risalgono ai primi anni '50 del secolo scorso. Tuttavia, la struttura fu battezzata diversi anni dopo da Fitz-James (1960). Questo ricercatore ha descritto i mesosomi dalle specie di Bacillo fisso chimicamente.

Durante gli anni '70, numerosi ricercatori iniziarono a dimostrare che l'aspetto, il numero e il tipo di mesosomi dipendevano dalla fissazione chimica dei batteri.

Nel 1981, Ebersold e collaboratori hanno dimostrato sperimentalmente la natura artificiale di queste strutture, quando si studiano batteri chimici e criogenicamente fissi.

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Recenti scoperte sottolineano che un danno simile nella membrana, con la conseguente comparsa di mesosomi, può essere osservato nei batteri che sono stati esposti agli antibiotici.

Caratteristiche dei mesosomi

Un batterio, organismi in cui sono stati segnalati mesosomi.
Fonte: Wikimedia Commons

- I messosomi sono stati descritti come invaginazioni, sotto forma di borse di citoplasma contenenti gruppi di vescicole e tubuli.

- Sono stati anche descritti come spirali membranose o come una combinazione di entrambi i tipi di strutture.

- I mesosomi sono apparsi in tutti i batteri gram -positivi e solo in poche specie di gram -negativo.

- In quest'ultimo, sono apparsi solo quando i batteri sono cresciuti in presenza e impostato con tetroxide ad osmio.

- Il contenuto di lipidi, proteine ​​e carboidrati era considerato simile a quello della membrana plasmatica. Tuttavia, a volte c'erano differenze significative nel contenuto di fosfolipidi, carotenoidi, carboidrati e menaquinone di entrambe le strutture.

- C'erano anche tracce di RNA e DNA nella composizione chimica dei mesosomi.

Ragazzi

Sono stati descritti due tipi di mesosomi in base alla loro posizione e funzione:

Settali

Coloro che hanno partecipato alla formazione della partizione nella divisione cellulare ed sono intervenuti nella formazione di spore.

Laterale

Questi mesosomi sono stati attribuiti funzioni sintetiche e secretorie.

Funzioni

Metabolismo energetico e respiratorio

Molti studi citochimici hanno suggerito che le reazioni redox nei batteri risiedevano nei mesosomi. Questi studi includevano tinzioni con coloranti vitali come Janus B Green e Tetrazolio Composti.

Tuttavia, gli studi biochimici hanno proposto che ossidasi, deidrogenasi e citocromi specifici fossero totalmente o in concentrazioni ridotte nei preparati mesosomiali.

Accoppiamento nucleare alla membrana

È stato suggerito che il mesosoma ha attratto il nucleo sulla superficie della cellula dopo un processo chiamato estrusione.

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Nei protoplasti di nuova preparazione, sono stati spesso osservati frammenti di tubuli mesosomici esternamente sulla membrana. Questa unione si è verificata opposta al punto della superficie interna in cui il nucleo ha contattato la membrana.

Divisione nucleare

Secondo i risultati ottenuti da vari studi, è stato sottolineato che, all'inizio della divisione, i due nuclei erano ciascuno collegati a un mesosoma.

All'aumentare del volume nucleare, i mesosomi sono stati divisi in due e poi separati, presumibilmente, i nuclei dei bambini. Ecco perché si credeva che i mesosomi agissero come un analogo primitivo del fuso mitotico nelle cellule vegetali e animali.

Formazione di Tptque

I risultati sulla partecipazione dei mesosomi nella formazione della partizione (setto) erano ambigui. Secondo alcuni autori, l'associazione del mesosoma con la divisione in alcune specie di batteri in crescita era un fatto ben consolidato.

Tuttavia, molti risultati sperimentali hanno suggerito che i mesosomi non erano necessari per il normale funzionamento del meccanismo di divisione cellulare.

Sintesi della parete cellulare

Poiché si riteneva che il mesosoma fosse associato alla coltivazione del setto, si pensava che potesse anche essere coinvolto nella sintesi della parete cellulare.

Sintesi della membrana

È stato inoltre proposto che il mesosoma fosse il sito di sintesi della membrana a causa dell'incorporazione differenziale di lipidi e precursori proteici nelle vescicole mesosomiali.

Tuttavia, non c'erano prove conclusive per dimostrare questa ipotesi.

Sintesi e secrezione di enzimi esocellulari

Alcuni antibiotici causano malformazioni simili a quelle causate dalle sostanze chimiche utilizzate per riparare i batteri.

Per questo motivo, la presenza di mesosomi era associata alla possibilità che queste strutture avessero una funzione secretoria degli enzimi per degradare gli antibiotici. Tuttavia, le prove ottenute erano contraddittorie.

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Luogo dell'Unione dell'episodio sulla membrana

Episodio è un'unità extracromatica batterica extracromosomica che può funzionare autonomamente o con un cromosoma. Una delle funzioni del mesosoma, presumibilmente meglio dimostrata, era quella di servire come sito dell'Unione cellulare degli episodi della membrana batterica.

Sito di raccolta del DNA durante la trasformazione

Si credeva che il mesosoma fungesse da organo di cattura del DNA durante il processo di trasformazione. Tuttavia, questa ipotesi si basava su dati indiretti e non su prove dirette.

Test della natura artificiale dei mesosomi

Tra le prove indicate dai ricercatori per dimostrare che i mesosomi non sono organelli, ma gli artefatti causati dalle tecniche di fissaggio sono:

- Il numero e le dimensioni delle strutture mesosomiali variano con la tecnica di fissaggio.

- I messosomi sono osservabili solo in campioni fissi chimicamente per la microscopia elettronica.

- I messosomi non appaiono nei batteri fissati in crio.

- Queste strutture appaiono nei batteri trattati con alcuni tipi di antibiotici, che causano danni simili ai fissaggi chimici.

Formazione di "mesosomi" a causa di diverse condizioni di fissaggio delle cellule batteriche. Adattato da nanninga n. (1971). "Mesosoma di Bacillus subtilis colpito dalla fissazione chimica e fisica". Fonte: Wikimedia Commons

Altro significato del termine mesosoma

Il termine mesosoma presenta altri significati in zoologia:

Anatomia

Il mesosoma è uno dei tre tagmatici in cui è diviso il corpo di alcuni artropodi, gli altri due sono prosoma e metasoma.

Tassonomia

Messosoma È un genere di crostacei descritti da Otto, 1821.

Riferimenti

1. H.R. Ebersold, j.L. Cordier, p. Lüthy (1981). Messosomi batterici: artefatti dipendenti dal metodo. Archivi di microbiologia.
2. V.M. REUSCH JR, M.M. Burger (1973). Il mesosoma batterico. Biochimica et Biophysica Acta.
3. M.R.J. Salton (1994). Capitolo 1. L'involucro delle cellule batteriche - una prospettiva storica. In: j.-M. Ghuyen, r. Hakenbeck (a cura di.), Parete cellulare del baccferiolo. Elsevier Science b.V.
4. T. Silva, J.C. Sousa, J.J. Polonia, m.A. Macedo, a.M. Parente (1976). Messosomi batterici. Strutture o artefatti reali? Biochimica et Biophysica Acta.
5. Messosoma. Recuperato da.Wikipedia.org