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Mesosoma

Los mesosomas se forman en células bacterianas preparadas para microscopía electrónica mediante fijación química, pero no mediante fijación por congelación-fractura. [1]

Los mesosomas o condrioides son invaginaciones plegadas en la membrana plasmática de las bacterias que se producen mediante las técnicas de fijación química utilizadas para preparar muestras para la microscopía electrónica . Aunque en la década de 1960 se propusieron varias funciones para estas estructuras, a finales de la década de 1970 se reconocieron como artefactos y ya no se consideran parte de la estructura normal de las células bacterianas. Estas extensiones tienen forma de vesículas, túbulos y láminas.

Observaciones iniciales

Estas estructuras son invaginaciones de la membrana plasmática observadas en bacterias grampositivas que han sido fijadas químicamente para prepararlas para la microscopía electrónica. [2] Fueron observadas por primera vez en 1953 por George B. Chapman y James Hillier, [3] quienes se refirieron a ellas como "cuerpos periféricos". Fitz-James las denominó "mesosomas" en 1960. [4]

Inicialmente, se pensó que los mesosomas podrían desempeñar un papel en varios procesos celulares, como la formación de la pared celular durante la división celular , la replicación cromosómica o como un sitio para la fosforilación oxidativa . [5] [6] Se pensaba que el mesosoma aumentaba el área de superficie de la célula, ayudando a la célula en la respiración celular. Esto es análogo a las crestas en la mitocondria en las células eucariotas, que son proyecciones similares a dedos y ayudan a las células eucariotas a experimentar la respiración celular. También se planteó la hipótesis de que los mesosomas ayudan en la fotosíntesis, la división celular, la replicación del ADN y la compartimentación celular.

Refutación de hipótesis

Estos modelos fueron puestos en tela de juicio a finales de los años 1970, cuando se acumularon datos que sugerían que los mesosomas son artefactos formados a través del daño a la membrana durante el proceso de fijación química, y no se producen en células que no han sido fijadas químicamente. [2] [7] [8] A mediados y finales de los años 1980, con los avances en los métodos de criofijación y sustitución por congelación para microscopía electrónica, se concluyó en general que los mesosomas no existen en las células vivas. [9] [10] [11] Sin embargo, algunos investigadores siguen argumentando que la evidencia sigue sin ser concluyente y que los mesosomas podrían no ser artefactos en todos los casos. [12] [13]

Recientemente, se han observado pliegues similares en la membrana de bacterias que han estado expuestas a algunas clases de antibióticos , [14] y péptidos antibacterianos ( defensinas ). [15] La aparición de estas estructuras similares a mesosomas puede ser el resultado de que estos productos químicos dañen la membrana plasmática y/o la pared celular. [16]

El caso de la propuesta y posterior refutación de la hipótesis del mesosoma se ha discutido desde el punto de vista de la filosofía de la ciencia como un ejemplo de cómo una idea científica puede ser falsificada y luego la hipótesis rechazada, y se ha analizado para explorar cómo la comunidad científica lleva a cabo este proceso de prueba. [17] [18] [19]

Véase también

Referencias

  1. ^ Nanninga N (1971). "El mesosoma de Bacillus subtilis afectado por la fijación química y física". J. Cell Biol . 48 (1): 219–24. doi :10.1083/jcb.48.1.219. PMC  2108225. PMID  4993484 .
  2. ^ ab Silva MT, Sousa JC, Polonia JJ, Macedo MA, Parente AM (1976). "Mesosomas bacterianos. ¿Estructuras o artefactos reales?". Biochim. Biofísica. Acta . 443 (1): 92-105. doi :10.1016/0005-2736(76)90493-4. PMID  821538.
  3. ^ Chapman, George B. y Hillier, James (1953). "Microscopía electrónica de secciones ultradelgadas de bacterias I. División celular en Bacillus cereus". J. Bacteriol . 66 (3): 362–373. doi :10.1128/JB.66.3.362-373.1953. PMC 357155 . PMID  13096487. 
  4. ^ Robertson, JD (1959). "La ultraestructura de las membranas celulares y sus derivados", Biochem. Soc. Syrup : 3.
  5. ^ Suganuma A (1966). "Estudios sobre la estructura fina de Staphylococcus aureus". J Electron Microsc (Tokio) . 15 (4): 257–61. PMID  5984369.
  6. ^ Pontefract RD, Bergeron G, Thatcher FS (1969). "Mesosomas en Escherichia coli". J. Bacteriol . 97 (1): 367–75. doi :10.1002/path.1710970223. PMC 249612 . PMID  4884819. 
  7. ^ Ebersold HR, Cordier JL, Lüthy P (1981). "Mesosomas bacterianos: artefactos dependientes del método". Arch. Microbiol . 130 (1): 19–22. doi :10.1007/BF00527066. PMID  6796029. S2CID  4430755.
  8. ^ Higgins ML, Tsien HC, Daneo-Moore L (1976). "Organización de los mesosomas en células fijas y no fijas". J. Bacteriol . 127 (3): 1519–23. doi :10.1128/JB.127.3.1519-1523.1976. PMC 232947 . PMID  821934. 
  9. ^ Ryter A (1988). "Contribución de nuevos criométodos a un mejor conocimiento de la anatomía bacteriana". Ann. Inst. Pasteur Microbiol . 139 (1): 33–44. doi :10.1016/0769-2609(88)90095-6. PMID  3289587.
  10. ^ Nanninga N, Brakenhoff GJ, Meijer M, Woldringh CL (1984). "Anatomía bacteriana en retrospectiva y perspectiva". Antonie van Leeuwenhoek . 50 (5–6): 433–60. doi :10.1007/BF02386219. PMID  6442119. S2CID  7015394.
  11. ^ Dubochet J, McDowall AW, Menge B, Schmid EN, Lickfeld KG (1 de julio de 1983). "Microscopía electrónica de bacterias hidratadas congeladas". J. Bacteriol . 155 (1): 381–90. doi :10.1128/JB.155.1.381-390.1983. PMC 217690 . PMID  6408064. 
  12. ^ John F. Stolz (1991) "Estructura de los procariotas fototróficos" CRC Press ISBN 0-8493-4814-5 
  13. ^ Murata, K.; Kawai, S.; Mikami, B.; Hashimoto, W. (2008). "Supercanal de bacterias: importancia biológica y nuevos horizontes". Biociencia, biotecnología y bioquímica . 72 (2): 265–277. doi : 10.1271/bbb.70635 . PMID  18256495. S2CID  33051803.
  14. ^ Santhana Raj L, Hing HL, Baharudin O, et al. (2007). "Los mesosomas son un evento definitivo en Staphylococcus aureus ATCC 25923 tratado con antibióticos". Trop Biomed . 24 (1): 105–9. PMID  17568383.
  15. ^ Friedrich CL, Moyles D, Beveridge TJ, Hancock RE (2000). "Acción antibacteriana de péptidos catiónicos estructuralmente diversos sobre bacterias grampositivas". Antimicrob. Agentes Chemother . 44 (8): 2086–92. doi : 10.1128/AAC.44.8.2086-2092.2000. PMC 90018. PMID  10898680. 
  16. ^ Balkwill DL, Stevens SE (1980). "Efectos de la penicilina G en estructuras similares a mesosomas en Agmenellum quadruplicatum". Antimicrob. Agentes Chemother . 17 (3): 506–9. doi :10.1128/aac.17.3.506. PMC 283817. PMID 6775592  . 
  17. ^ Culp, S. (1994). "Defendiendo la robustez: el mesosoma bacteriano como caso de prueba". PSA: Actas de la Reunión Bienal de la Asociación de Filosofía de la Ciencia . 1994 : 46–57. doi :10.1086/psaprocbienmeetp.1994.1.193010. JSTOR  193010. S2CID  112215147.
  18. ^ Rasmussen, N. (2001). "Evolución de las epistemologías científicas y los artefactos de la filosofía empírica de la ciencia: una respuesta sobre los mesosomas". Biología y filosofía . 16 (5): 627–652. doi :10.1023/A:1012038815107. S2CID  142344737.
  19. ^ Allchin, D. (2000). "La epistemología del error" (PDF) . Reuniones de la Philosophy of Science Association, Vancouver, noviembre . Archivado desde el original (PDF) el 2008-12-17 . Consultado el 2008-03-08 .

Lectura adicional