Magnetosoma

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.

As cadeas de magnetosomas son orgánulos procarióticos membranosos presentes nas bacterias magnetotácticas. Conteñen de 15 a 20 cristais de magnetita que todos xuntos actúan como a agulla dun compás para orientar ás bacterias magnetotácticas en campos magnéticos, para dese modo facilitarlles a procura dos ambientes microaerófilos máis axeitados para elas. Cada cristal de magnetita do magnetosoma está rodeado por unha bicapa lipídica, e diversas proteínas solubles e transmembrana están espalladas por esa membrana. Recentes investigacións demostraron que os magnetosomas son invaxinacións da membrana e non vesículas independentes.[1] tamén se encontraron magnetosomas que conteñen magnetita en algas magnetotácticas eucarióticas, as cales contiñen en cada célula miles de cristais.

Características[editar | editar a fonte]

En conxunto, os cristais do magnetosoma teñen unha grande pureza química, pouca variación en tamaño, morfoloxías cristalinas específicas de especie e presentan disposicións específicas na célula. Estas características indican que a formación de magnetosomas está baixo un preciso control biolóxico e é unha biomineralización mediada.

As bacterias magnetotácticas xeralmente mineralizan ou ben magnetosomas de óxido de ferro, que conteñen cristais de magnetita (Fe3O4), ou ben magnetosomas de sulfuro de ferro, que conteñen cristais de greigita (Fe3S4). Foron identificados tamén outros varios minerais de sulfuros de ferro nos magnetosomas de sulfuro de ferro — incluíndo mackinawita (FeS tetragonal) e un FeS cúbico — que se pensa que son os precursores do Fe3S4. Un tipo de bacteria magnetotáctica presente en na zona de transición óxica-anóxica das augas da cunca sur do estuario do río Pettaquamscutt, en Rhode Island (EEUU) sábese que produce tanto magnetosomas de óxido de ferro coma de sulfuro de ferro.[2][3]

A morfoloxía das partículas de cristais de magnetosoma varía, pero é constante nas células dunha determinada especie ou cepa de bacteria magnetotáctica. Identificáronse tres morfoloxías xerais de cristais en bacterias magnetotácticas, que son: aproximadamente cuboidal, prismática alongada (aproximadamente rectangular), e con forma de dente, bala ou punta de frecha.

Os cristais de magnetosoma son tipicamente de 35–120 nm de longo, e na maioría das bacterias magnetotácticas os magnetosomas están dispostos nunha ou maís cadeas. As interaccións magnéticas entre os cristais de magnetosomas dunha cadea causan que os seus momentos dipolares magnéticos se orienten paralelamente ao longo do eixe lonxitudinal da cadea. O momento dipolar magnético da célula é normalmente grande dabondo como para que a súa interacción co campo magnético da Terra supere as forzas térmicas que tenden a facer aleatoria a orientación da célula nos seus ambientes acuáticos. Deste modo a bacteria pode buscar máis eficientemente zonas ricas en osíxeno. Este proceso chámase magneto-aerotaxe.

Aínda que parece que o ideal para a magneto-aerotaxe é ter unha soa cadea de magnetosomas, un certo número de bacterias magnetotácticas teñen magnetosomas ou agrupacións de magnetosomas que se separan desa disposición ideal.[4] Un exemplo son os magnetosomas (de ata 200 nm) atopados en células con forma esférica (cocos) en Brasil. Estas células teñen suficientes magnetosomas como para que o momento dipolar magnético calculado da célula sexa unhas 250 veces maior ca o dunha célula típica de Magnetospirillum magnetotacticum. Hai tamén exemplos de bacterias magnetotácticas que conteñen centos de magnetosomas, moitos máis dos necesarios para a orientación. Un organismo longo de forma bacilar, Magnetobacterium bavaricum, contén ata 1000 magnetosomas con forma de bala dispostos en varias cadeas que atravesan a célula. Algunhas bacterias teñen magnetosomas que non están formando cadeas, pero están agrupados a un lado da célula. Nesa disposición, é a anisotropía da forma de cada cristal a que proporciona estabilidade contra a remagnetización, mais que a anisotropía da forma global da cadea de magnetosomas. Estas disposicións non ideais poden indicar que existen funcións adicionais dos magnetosomas descoñecidas actualmente, posiblemente relacionadas co metabolismo.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Komeili, A., Zhuo Li and D. K. Newman "Magnetosomes Are Cell Membrane Invaginations Organized by the Actin-Like Protein MamK" Science, 311, Jan. 2006, p. 242-245
  2. Bazylinski, D and Heywood, B and Mann, S and Frankel, R (18 November 1993). "Fe3O4 and Fe3S4 in a Bacterium". Nature 366 (6452): 218. 
  3. Bazylinski, D and Frankel, R and Heywood, B and Mann, S and King, J and Donaghay, P and Hanson, A (September 1995). "Controlled Biomineralization of Magnetite (Fe3O4) and Greigite (Fe3S4) in a Magnetotactic Bacterium". Applied and Environmental Microbiology 61 (9): 3232–3239. 
  4. R. Frankel "Biological Permanent Magnets" Hyperfine Interactions 151/152: 145–153, 2003

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]