メソソーム：特徴、種類、機能 - 生物学 - 2025

mesosomesは、グラム陽性菌及びいくつかのグラムの原形質膜上で陥入している - 化学的電子顕微鏡観察のために固定された細胞においてのみ観察され、陰性。

微生物学者たちは当初、多機能オルガネラであると示唆していました。これらの考えられる機能の中には、細胞膜の合成、内生胞子の形成、DNAの複製と分離、呼吸、レドックス代謝など、さまざまな機能に関与するものがあります。

メソソームを含む原核細胞の図。ウィリアム・コモンズを介してマリアナ・ルイス・レディオフハッツから撮影、編集されたメソソームシステムは核物質と複雑に関連しており、その複製に関連していることが一時的に認識されていました。

さらに、それらは細胞質膜の延長と考えられているため、電子伝達などの酵素プロセスにおける機能が割り当てられました。

メソソームはすべてのグラム陽性菌に存在しましたが、グラム陰性菌にはまれでした。後者では、それらは特定の条件下で栽培された場合にのみ出現しました。

電子顕微鏡法研究のための低温固定法（低温での固定）による化学固定法の代用は、メソソームが実際には化学固定による膜奇形であることを証明した。

歴史

メソソーム構造の最初の言及は、前世紀の50年代初頭にまでさかのぼります。しかし、その構造は数年後にフィッツジェームズ（1960）によって洗礼を受けました。この研究者は、化学的に固定されたバチルス種からのメソソームについて説明しました。

1970年代に、多くの研究者が、メソソームの外観、数、および種類が細菌の化学的固定に依存するという証拠を示し始めました。

1981年、Ebersold et al。は、化学的および極低温的に固定された細菌を研究することにより、これらの構造の人工的な性質を実験的に実証しました。

最近の調査結果は、結果として生じるメソソームの出現を伴う同様の膜損傷が、抗生物質に曝露された細菌で観察できることを示しています。

一般的な特性

細菌、メソソームが報告されている生物。
出典：NIAID、Wikimedia Commons経由

メソソームは、小胞と細管のクラスターを含む細胞質ポケットの形で陥入として説明されました。それらはまた、膜状のスパイラルエール、または両方のタイプの構造の組み合わせとして説明されました。

メソソームはすべてのグラム陽性菌に出現し、いくつかのグラム陰性菌にのみ出現した。後者では、四酸化オスミウムの存在下で固定され、四酸化オスミウムで固定されたときにのみ、それらが出現した。

脂質、タンパク質、炭水化物の含有量は、原形質膜の含有量と同様であると考えられました。ただし、両方の構造のリン脂質、カロテノイド、炭水化物、メナキノンの含有量に時折有意差がありました。RNAとDNAの痕跡は、メソソームの化学組成でも発見されました。

タイプ

2つのタイプのメソソームが、その場所と機能に従って記述されました。

セプタム

細胞分裂中隔の形成に関与し、胞子の形成に関与した者。

側

これらのメソソームは、合成および分泌機能に起因していました。

特徴

エネルギーと呼吸代謝

多くの細胞化学的研究は、細菌の生体内レドックス反応がメソソームに存在することを示唆しました。これらの研究には、Janus Green Bやテトラゾリウム化合物などの生体染色剤による染色が含まれていました。

しかしながら、生化学的研究は、特定のオキシダーゼ、デヒドロゲナーゼおよびチトクロームが完全に存在しないか、またはメソソーム調製物中に低減された濃度であったことを示唆した。

膜への核結合

押し出しと呼ばれるプロセスの後、メソソームが核を細胞表面に引き寄せたことが示唆された。

新たに調製されたプロトプラストでは、膜の外部に付着したメソソーム細管の断片がしばしば観察された。この結合は、コアが膜と接触した内面のポイントの反対側で発生しました。

原子力部門

様々な研究から得られた結果によると、分裂の初めに、2つの核はそれぞれメソソームにつながっていたことが示された。

核の体積が増加すると、メソソームは2つに分かれて分離され、おそらく娘核を運びます。このため、メソソームは植物や動物の細胞で有糸分裂紡錘体の原始的なアナログとして作用すると考えられていました。

セプタム形成

中隔（中隔）の形成におけるメソソームの参加に関する結果は、あいまいでした。一部の著者によると、成長している細菌のいくつかの種におけるメソソームと中隔との関連は、十分に確立された事実でした。

しかしながら、多くの実験結果は、メソソームが細胞分裂メカニズムの正常な機能に不必要であることを示唆しました。

細胞壁合成

メソソームは中隔の成長と関連していると考えられていたため、細胞壁合成にも関与している可能性があることが示唆されました。

膜合成

メソソームはまた、脂質およびタンパク質前駆体のメソソーム小胞への差次的な取り込みのために、膜合成部位であることが提案された。しかし、この仮説を支持する決定的な証拠はありませんでした。

細胞外酵素の合成と分泌

一部の抗生物質は、細菌の結合に使用される化学物質によって引き起こされるものと同様の奇形を引き起こします。このため、メソソームの存在は、これらの構造が抗生物質を分解する酵素の分泌機能を持っている可能性と関連していた。しかし、得られた証拠は矛盾していた。

エピソームの膜への付着場所

エピソームは、自律的または1つの染色体で機能する細菌複製染色体外ユニットです。メソソームのおそらく最もよく証明された機能の1つは、細菌膜へのエピソームの細胞付着のための部位として機能することでした。

形質転換中のDNA取り込み部位

メソソームは、形質転換プロセス中にDNA取り込み器官として機能すると考えられていました。ただし、この仮定は、直接的な証拠ではなく、間接的なデータに基づいていました。

メソソームの人工的な性質の証拠

メソソームはオルガネラではなく、固定技術によって引き起こされるアーティファクトであることを示すために研究者が指摘した証拠の中には、次のものがあります。

1.-メソソーム構造の数とサイズは、固定技術によって異なります。

2.-メソソームは、電子顕微鏡用の化学的に固定されたサンプルでのみ観察可能です。

3.-メソソームは、極低温で固定された細菌には現れません。

4.-これらの構造は、ある種の抗生物質で処理された細菌に現れ、化学固定剤と同様の損傷を引き起こします。

細菌細胞のさまざまな付着条件による「メソソーム」の形成。Nanninga N.（1971）からの改変。«化学的および物理的固定の影響を受ける枯草菌メソソーム。撮影および編集元：Wikimedia Commonsを介して、KkairriによってTimVickersVectorizedによって作成された元のファイル。

用語メソソームの他の意味

メソソームという用語には、動物学では他の意味があります。

解剖学

Mesosomaは、節足動物の体が分割される3つのタグマタの1つで、他の2つは、プロソマとメタソマです。

分類

Mesosomaは、1821年にオットーによって記述された甲殻類の属です。

参考文献

1. HR Ebersold、JL Cordier、P。Lüthy（1981）。バクテリアのメソソーム：方法に依存する人工物。微生物学のアーカイブ。
2. VM Reusch Jr、MM Burger（1973）。細菌のメソソーム。Biochimica et Biophysica Acta。
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4. T.シルバ、JCスーザ、JJポロニア、MAマセド、AMパレンテ（1976）。細菌のメソソーム。実際の構造物またはアーティファクト？Biochimica et Biophysica Acta。
5. メソソーム。ウィキペディアで。https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosomeから復元
6. メソソーム。ウィキペディアで。https://en.wikipedia.org/wiki/Mesosomaから復元