Mesozomy

Mezosomes ( anglicky  mesosome ) - záhyby cytoplazmatické membrány bakterií , vznikající při použití metod chemické fixace při přípravě vzorků pro elektronovou mikroskopii . Ačkoli se přirozený původ těchto struktur předpokládal v 60. letech 20. století, koncem 70. let byly rozpoznány jako artefakty a většina výzkumníků je v současné době nepovažuje za součást normální struktury bakteriálních buněk .

Raný výzkum

Záhyby v buněčných membránách u grampozitivních bakterií , které byly chemicky fixovány během přípravy vzorku pro elektronovou mikroskopii [1] , poprvé viděli v roce 1953 George Champan a James Hillier , kteří tyto záhyby nazvali periferní tělíska .  V roce 1959 je J. Robertson nazval mesozomy [2] [3] .

Zpočátku se předpokládalo, že mesozomy mohou hrát roli v mnoha buněčných procesech, jako je tvorba buněčné stěny během buněčného dělení , duplikace DNA nebo působí jako místa pro oxidativní fosforylaci . Předpokládalo se, že mesozomy zvětšují povrch buňky a podílejí se na buněčném dýchání a také na sekreci [4] . Byly považovány za analogy krist v eukaryotických mitochondriích . Byly vyjádřeny názory, že mesozomy se mohou podílet na fotosyntéze a obecně se podílet na kompartmentalizaci bakteriální buňky [5] [6] .

Vyvrácení hypotézy

Do konce 70. let se nashromáždily důkazy, které naznačovaly, že mesozomy byly artefakty chemické fixace při přípravě na elektronovou mikroskopii a nevyskytovaly se v buňkách, které neprošly chemickou fixací [1] [7] . Když se koncem 80. let rozšířila kryofixace při přípravě preparátů pro elektronovou mikroskopii, rozšířil se názor, že mezozomy jsou artefakty přípravy vzorku a v živých buňkách neexistují [8] [9] . Řada vědců však stále tvrdí, že mesozomy nejsou ve všech případech artefakty [10] [4] .

Membránové záhyby podobné mezozomům se někdy nacházejí u bakterií vystavených antibiotikům [11] a antibakteriálním peptidům ( defensinům ) [12] . Vzhled membránových záhybů v těchto případech může být výsledkem chemického poškození buněčné membrány a/nebo buněčné stěny [13] . Pouze fototrofní prokaryota , nitrifikační a metan - oxidující bakterie mají vnitřní membránové systémy, které nejsou mesozomy [4] .

Otázka hypotézy o existenci mezozomů a její vyvrácení je někdy z hlediska filozofie vědy považována za příklad vyvrácení vědecké představy s rozvojem experimentálních metod [14] [15] [16 ] .

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Silva MT , Sousa JC , Polónia JJ , Macedo MA , Parente AM Bakteriální mesozomy. Skutečné struktury nebo artefakty?  (anglicky)  // Biochimica Et Biophysica Acta. - 1976. - 4. srpna ( roč. 443 , č. 1 ). - S. 92-105 . — PMID 821538 .
  2. ↑ CHAPMAN GB , HILLIER J. Elektronová mikroskopie ultratenkých řezů bakterií I. Buněčné dělení u Bacillus cereus.  (anglicky)  // Journal Of Bacteriology. - 1953. - září ( roč. 66 , č. 3 ). - str. 362-373 . — PMID 13096487 .
  3. ↑ Robertson, JD Ultra struktura buněčných membrán a jejich derivátů, Biochem   // Soc . Sirup: deník. - 1959. - S. 3 .
  4. ↑ 1 2 3 Netrusov, Kotová, 2012 , str. 46.
  5. ↑ Suganuma A. Studie o jemné struktuře Staphylococcus aureus.  (anglicky)  // Journal Of Electron Microscopy. - 1966. - Sv. 15 , č. 4 . - str. 257-261 . — PMID 5984369 .
  6. ↑ Pontefract R.D. , Bergeron G. , Thatcher F.S. Mesosomes in Escherichia coli.  (anglicky)  // Journal Of Bacteriology. - 1969. - Leden ( roč. 97 , č. 1 ). - str. 367-375 . — PMID 4884819 .
  7. ↑ Higgins ML , Tsien HC , Daneo-Moore L. Organizace mezozomů ve fixních a nefixovaných buňkách.  (anglicky)  // Journal Of Bacteriology. - 1976. - září ( roč. 127 , č. 3 ). - S. 1519-1523 . — PMID 821934 .
  8. ↑ Nanninga N. , Brakenhoff GJ , Meijer M. , Woldringh CL Bakteriální anatomie v retrospektivě a výhledu.  (anglicky)  // Antonie Van Leeuwenhoek. - 1984. - Sv. 50 , č. 5-6 . - S. 433-460 . — PMID 6442119 .
  9. ↑ Dubochet J. , McDowall AW , Menge B. , Schmid EN , Lickfeld KG Elektronová mikroskopie zmražených hydratovaných bakterií.  (anglicky)  // Journal Of Bacteriology. - 1983. - Červenec ( roč. 155 , č. 1 ). - S. 381-390 . — PMID 6408064 .
  10. ↑ Murata K. , Kawai S. , Mikami B. , Hashimoto W. Superkanál bakterií: biologický význam a nové obzory.  (anglicky)  // Bioscience, Biotechnology, And Biochemistry. - 2008. - únor ( roč. 72 , č. 2 ). - str. 265-277 . - doi : 10.1271/bbb.70635 . — PMID 18256495 .
  11. ↑ Santhana Raj L. , Hing HL , Baharudin O. , Teh Hamidah Z. , Aida Suhana R. , Nor Asiha CP , Vimala B. , Paramsarvaran S. , Sumarni G. , Hanjeet K. Mezozomy jsou jednoznačnou událostí u antibiotik léčený Staphylococcus aureus ATCC 25923.  (anglicky)  // Tropical Biomedicine. - 2007. - Červen ( roč. 24 , č. 1 ). - str. 105-109 . — PMID 17568383 .
  12. ↑ Friedrich CL , Moyles D. , Beveridge TJ , Hancock RE Antibakteriální účinek strukturně odlišných kationtových peptidů na grampozitivní bakterie.  (anglicky)  // Antimikrobiální látky a chemoterapie. - 2000. - srpen ( roč. 44 , č. 8 ). - S. 2086-2092 . — PMID 10898680 .
  13. ↑ Balkwill DL , Stevens Jr. SE Účinky penicilinu G na struktury podobné mesozomům v Agmenellum quadruplicatetum.  (anglicky)  // Antimikrobiální látky a chemoterapie. - 1980. - březen ( roč. 17 , č. 3 ). - S. 506-509 . — PMID 6775592 .
  14. ↑ Culp, S. Defending Robustness: The Bacterial Mesosome as a Test Case  //  PSA: Proceedings of the Biennial Meeting of the Philosophy of Science Association : journal. - 1994. - Sv. 1994 _ - str. 46-57 . — .
  15. ↑ Rasmussen Nicolas. Vyvíjející se vědecké epistemologie a artefakty empirické filozofie vědy: Odpověď týkající se mezosomech  //  Biologie a filozofie. - 2001. - Listopad ( roč. 16 , č. 5 ). - S. 627-652 . — ISSN 0169-3867 . - doi : 10.1023/A:1012038815107 .
  16. ↑ Allchin, D. The Epistemology of Error  (neurčitá)  // Philosophy of Science Association Meetings, Vancouver, listopad. - 2000. Archivováno 17. prosince 2008. Archivovaná kopie (nedostupný odkaz) . Získáno 8. listopadu 2018. Archivováno z originálu 17. prosince 2008. 

Literatura