جسم دقيق

الجسم الميكروبي (أو السيتوسوم ) هو نوع من العضيات الموجودة في خلايا النباتات، والبروتوزوا، والفطريات، والحيوانات. تشمل عضيات عائلة الأجسام الميكروبية البيروكسيسومات ، والجليوكسيسومات ، والجليكوسومات ، والهيدروجينوسومات . في الفقاريات، تنتشر الأجسام الميكروبية بكثرة في الكبد والكلى . وتوجد العديد من الحويصلات الغشائية ، التي تُسمى الأجسام الميكروبية وتحتوي على إنزيمات متنوعة، في كل من الخلايا النباتية والحيوانية.

بناء

بنية الجسم الميكروبي - البيروكسيسوم

الأجسام الميكروية هي أنواع مختلفة من الأجسام الموجودة في السيتوسول، وتُعرف أيضًا باسم السيتوسومات. عادةً ما يكون الجسم الميكروي حويصلة كروية الشكل، يتراوح قطرها بين 0.2 و1.5 ميكرومتر. [ 1 ] توجد الأجسام الميكروية في سيتوبلازم الخلية، ولكن لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام المجهر الإلكتروني . وهي محاطة بغشاء ثنائي الطبقة من الفوسفوليبيدات، وتحتوي على مادة داخلية تشمل الإنزيمات والبروتينات الأخرى، ولكن يبدو أنها لا تحتوي على أي مادة وراثية تسمح لها بالتكاثر الذاتي. [ 1 ]

وظيفة

تحتوي الأجسام الميكروبية على إنزيمات تُشارك في المراحل التحضيرية أو الوسيطة للتفاعلات الكيميائية الحيوية داخل الخلية، مما يُسهّل تكسير الدهون والكحولات والأحماض الأمينية. وتُشارك هذه الأجسام عمومًا في إزالة سمية البيروكسيدات وفي التنفس الضوئي في النباتات. وتختلف وظائف أنواع الأجسام الميكروبية المختلفة.

البيروكسيسومات

البيروكسيسوم هو نوع من الجسيمات الدقيقة التي تساعد الجسم على تكسير الجزيئات الكبيرة وإزالة سمية المواد الخطرة. يحتوي على إنزيمات مثل الأوكسيداز ، الذي ينتج بيروكسيد الهيدروجين كناتج ثانوي لتفاعلاته الإنزيمية. داخل البيروكسيسوم، يمكن تحويل بيروكسيد الهيدروجين إلى ماء بواسطة إنزيمات مثل الكاتالاز والبيروكسيداز . اكتشف البيروكسيسوم وأطلق عليه هذا الاسم كريستيان دي دوف .

تُشتق البيروكسيسومات من الشبكة الإندوبلازمية الملساء في ظل ظروف تجريبية معينة، وتتكاثر عن طريق نمو الغشاء وانقسامه من عضيات موجودة مسبقًا. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] يتوافق هذا مع أوجه التشابه بين آلية استيراد البيروكسيسومات ومسار ERAD في الشبكة الإندوبلازمية ، [ 5 ] [ 6 ] بالإضافة إلى عدد من الإنزيمات الأيضية التي يُحتمل أنها جُلبت من الميتوكوندريا . [ 6 ]

تُعرف الجليوكسيسومات والجليكوسومات بأنها أنواع مختلفة من البيروكسيسومات، ليس فقط لتشابه بنيتها، بل أيضاً لتشابه عمليات بنائها، واستخدامها لبروتينات متشابهة، واحتوائها على إنزيمات متشابهة تُنفذ مسارات غالباً ما تكون متشابهة بشكل واضح. [ 7 ] حتى عند استخدام إنزيمات مختلفة جذرياً، تبقى ببتيدات الإشارة محفوظة. [ 8 ]

جليوكسيسومات

الجليوكسيسومات هي بيروكسيسومات متخصصة توجد في النباتات والفطريات ، وتساعد على تحويل الدهون المخزنة إلى كربوهيدرات لتستخدمها النباتات في نموها. في الجليوكسيسومات، تتحلل الأحماض الدهنية إلى أسيتيل مرافق الإنزيم-أ بواسطة إنزيمات الأكسدة بيتا البيروكسيسومية. بالإضافة إلى وظائفها البيروكسيسومية، تحتوي الجليوكسيسومات أيضًا على الإنزيمات الرئيسية لدورة الجليوكسيلات .

الجسيمات السكرية

الجليكوسومات هي بيروكسيسومات متخصصة توجد في بعض الطلائعيات مثل الكينيتوبلاستيدا . وهي متخصصة في تكسير الكربوهيدرات بالإضافة إلى عمليات هدم أخرى مثل استعادة البيورين. [ 7 ]

الهيدروجينوسوم

تُعدّ الهيدروجينوسومات نوعًا مُتغايرًا من الميتوكوندريا يُنتج الهيدروجين الجزيئي و ATP في الظروف اللاهوائية. [ 9 ] وقد ثبت ارتباطها بالميتوكوندريا من خلال أوجه التشابه البنيوية والوظيفية بينهما، واستخدامها لبروتينات مُرتبطة بالميتوكوندريا (مُستوردة من النواة). [ 10 ] [ 11 ] معظمها عديم الجينوم، ولكن من المعروف أن اثنين منها يمتلكان جينومًا يُشبه إلى حدٍ كبير جينومات الميتوكوندريا. [ 12 ]

تاريخ

اكتُشفت الأجسام الدقيقة لأول مرة وسُميت بهذا الاسم عام 1954 على يد رودين. [ 13 ] وبعد عامين، في عام 1956، قدم روييه وبرنهارد أول صور مقبولة عالميًا للأجسام الدقيقة في خلايا الكبد. [ 13 ] ثم في عام 1965، عزل كريستيان دي دوف وزملاؤه الأجسام الدقيقة من كبد فأر. ورأى دي دوف أيضًا أن اسم "الجسم الدقيق" عام جدًا، فاختار اسم " البيروكسيسوم" نظرًا لارتباطه ببيروكسيد الهيدروجين. [ 14 ] وفي عام 1967، كان بريدنباخ وبيفرز أول من عزل الأجسام الدقيقة من النباتات، وأطلقوا عليها اسم "الجليوكسيسومات" لاحتوائها على إنزيمات دورة الجليوكسيلات .

مراجع

  1. 1 2 "الأجسام الدقيقة". البيولوجيا الجزيئية للخلايا النباتية. تحرير هـ. سميث. بدون مكان نشر: جامعة كاليفورنيا، 1978. 136-154. مطبوع.
  2. هوبفنر د، شيلدكنيغت د، براكمان إ، فيليبسن ب، تاباك هـ ف (يوليو 2005). "مساهمة الشبكة الإندوبلازمية في تكوين البيروكسيسوم". الخلية . 122 ( 1): 85-95 . Bibcode : 2005Cell..122...85H . doi : 10.1016/j.cell.2005.04.025 . hdl : 1874/9833 . PMID 16009135. S2CID 18837009 .  
  3. شرادر م، كوستيلو جيه إل، غودينيو إل إف، آزادي إيه إس، إسلينجر م (مايو 2016). "تكاثر وانشطار البيروكسيسومات - تحديث" . مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - أبحاث الخلية الجزيئية . 1863 (5): 971-983 . doi : 10.1016/j.bbamcr.2015.09.024 . hdl : 10871/18323 . PMID 26409486 . 
  4. لازارو، ب. ب.، وفوجيكي، ي. (نوفمبر 1985). "تكوين البيروكسيسومات". المراجعة السنوية لبيولوجيا الخلية . 1 (1): 489-530 . doi : 10.1146/annurev.cb.01.110185.002421 . PMID 3916321 . 
  5. شلوتر أ، فوركاد س، ريب ر، ماندل ج ل، بوتش أ، بوجول أ (أبريل 2006). "الأصل التطوري للبيروكسيسومات: صلة بين الشبكة الإندوبلازمية والبيروكسيسوم" . علم الأحياء الجزيئي والتطور . 23 (4): 838-45 . doi : 10.1093/molbev/msj103 . PMID 16452116 . 
  6. 1 2 جابالدون تي، سنيل بي، فان زيمرين إف، هيمريكا دبليو، تاباك إتش، هوينن إم إيه (مارس 2006). "أصل وتطور بروتين البيروكسيسومال" . علم الأحياء المباشر . 1 8. دوى : 10.1186/1745-6150-1-8 . بمك 1472686 . بميد 16556314 .  
  7. 1 2 بارسونز م (2004). "الجليكوزومات: الطفيليات واختلاف وظيفة البيروكسيسوم" . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 53 (3): 717-24 . doi : 10.1111/j.1365-2958.2004.04203.x . PMID 15255886 . 
  8. كيلر، جي إيه؛ كريسانس، إس؛ غولد، إس جيه؛ سومر، جي إم؛ وانغ، سي سي؛ شليبس، دبليو؛ كوناو، دبليو؛ برودي، إس؛ سوبراماني، إس (سبتمبر 1991). "الحفظ التطوري لإشارة استهداف الأجسام الدقيقة التي تستهدف البروتينات في البيروكسيسومات، والجليوكسيسومات، والجليكوسومات" . مجلة بيولوجيا الخلية . 114 (5): 893-904 . doi : 10.1083/jcb.114.5.893 . PMC 2289121. PMID 1831458 .  
  9. دي غراف، آر إم، دوارتي، آي، فان ألين، تي إيه، كويبر، جيه دبليو، شوتانوس، كيه، روزنبرغ، جيه، وآخرون . (ديسمبر 2009). "الهيدروجينوسومات في بسالتريوموناس لانترنا" . بي إم سي بيولوجيا التطور . 9 (1) 287. رمز Bibcode : 2009BMCEE...9..287D . doi : 10.1186/1471-2148-9-287 . PMC 2796672. PMID 20003182 .   
  10. رادا ب، دوليزال ب، جيديلسكي ب ل، بورساك د، بيري أ ج، سيدينوفا م، وآخرون . (15-09-2011). " المكونات الأساسية لتكوين العضيات ونقل الأغشية في الهيدروجينوسومات لدى المشعرة المهبلية" . PLOS ONE . 6 (9) e24428. Bibcode : 2011PLoSO...624428R . doi : 10.1371/journal.pone.0024428 . PMC 3174187. PMID 21935410 .   
  11. ماي ز، غوش س، فريزاردي م، روزنتال ب، روجرز ر، سامويلسون ج (مارس 1999). "يستهدف بروتين Hsp60 عُضيةً خفيةً مُشتقةً من الميتوكوندريا ("كريبتون") في طفيل الأميبا الحالة للنسج (Entamoeba histolytica) المُحب للهواء الدقيق" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 19 (3): 2198-2205 . doi : 10.1128/MCB.19.3.2198 . PMC 84012. PMID 10022906 .  
  12. ستشمان أ، هامبلين ك، بيريز-بروكال ف، جاستون د، ريتشموند جي إس، فان دير جيزن م، وآخرون (أبريل 2008). "عضيات في البلاستوسيستيس تُطمس التمييز بين الميتوكوندريا والهيدروجينوسومات" . علم الأحياء الحالي . 18 (8): 580-585 . Bibcode : 2008CBio...18..580S . doi : 10.1016/ j.cub.2008.03.037 . PMC 2428068. PMID 18403202 .   
  13. 1 2 دي دوف سي وبودوين بي (1966). "البيروكسيسومات (الأجسام الدقيقة والجسيمات ذات الصلة)" (ملف PDF) . المراجعات الفيزيولوجية . 46 (2): 323-357 . doi : 10.1152/physrev.1966.46.2.323 . PMID 5325972 . 
  14. دي دوف، سي (1969). "البيروكسيسوم: عُضَيّة سيتوبلازمية جديدة". وقائع الجمعية الملكية بلندن، السلسلة ب، العلوم البيولوجية، 173 ( 30 ): 71-83 . رمز Bibcode : 1969RSPSB.173...71D . doi : 10.1098/rspb.1969.0039 . PMID 4389648. S2CID 86579094 .