Os Mistérios Os Mistérios dos dos

MagnetossomaMagnetossomass

O O qque são os ue são os MaMaggnetossomas?netossomas?

Pequenas partículas; vesículas

Contêm cristais férricos: magnetite e pirite

envolvidos por uma membrana vesicular;

bicamada lipídica, constituída por fosfolípidos, proteínas e

glicoproteínas

A síntese de magnetossomas é um processo complexo:

1.1. Captação de ferro;Captação de ferro;

2.2. Formação de vesículas;Formação de vesículas;

3.3. Transporte de ferro nas vesículas;Transporte de ferro nas vesículas;

4.4. Controlo da biomineralização de magnetite e de piriteControlo da biomineralização de magnetite e de pirite

(B) - Cadeia de Magnetossomas

Diâmetro dos magnetossomas entre 40-100 nm;

Organização em:

Cadeias lineares Aglomerados

Morfologia apresentada: Cocos Vibriões Bastonetes Espírilos

1 µmCadeia de magnetossomas

(A) Forma mais comum dos cristais: cuboctaédricos

(B) Forma dos cristais: prismas hexagonais

(C) R – Forma rectangular ; T – Forma alongada

Vesícula de magnetossoma formada a partir da membrana citoplasmática;

Vesículas membranares dos magnetossomas formam-se antes dos cristais serem depositados;

Sistema de captação de ferro muito eficaz;

Depende do fornecimento de ATP quando a proteína codificada pelo gene magA se encontra dentro destas membranas

Locais de desenvolvimento e armazenamento dos cristais;

Magnetossomas de:

Magnetite (Fe3O4)

Pirite (Fe3S4)

Função catalítica

Função de desintoxicação celular

Onde se encontram Onde se encontram MaMaggnetossomas?netossomas?

Nas bactérias magnetotácticas; Na sua maioria bactérias aquáticas, que habitam nos

sedimentos mais profundos dos oceanos, em colunas de água quimicamente estratificadas ou em zonas anaeróbias

Movimentam-se por flagelos (polar, bipolar ou em tufos) ou por deslize

Têm parede celular característica das bactérias gram-negativas

Os magnetossomas orientam as bactérias magnetotácticas no campo geomagnético;

Procuram o Norte ou o Sul magnético:

Bact. magnetotácticas que procuram o Norte magnético predominam no Hemisfério Norte (NS_ North-seeking)

Bact. magnetotácticas que procuram o Sul magnético predominam no Hemisfério Sul (SS_ South-seeking)

No Equador, o campo geomagnético é zero e ambas as polaridades coexistem em números aproximadamente iguais

Magnetotáxis:Magnetotáxis:

Permitem a orientação do movimento adquirido pelas células bacterianas sob um campo geomagnético;

Células comportam-se de maneira idêntica a uma agulha de uma bússola, devido ao pequeno magneto que possuem

Aproveitam energia magnética

Nadam 90% mais depressa

Aerotáxis:Aerotáxis:

Existem em bactérias aerófilas (só sobrevivem sob baixas concentrações de oxigénio);

Procuram concentrações óptimas de oxigénio, formando bandas aerotácticas

Magneto-aerotáxis mais eficientes que aerotáxis;

Microscopia electrónica de Microscopia electrónica de M. gryphiswaldense,M. gryphiswaldense, de deculturas crescidas num estado de oxidação e culturas crescidas num estado de oxidação e

tensões de pO2 definidas de 0.25 mbar (a),10 mbar tensões de pO2 definidas de 0.25 mbar (a),10 mbar (b), e 20 mbar (c)(b), e 20 mbar (c)

As setas indicam cadeias de magnetossomas, (M) partículas electrónicas densas, (EP) distinção entre células magnéticas e não magnéticas.

Espécie Espécie MagnetospirillumMagnetospirillum e e genoma de genoma de M. M.

magnetotacticummagnetotacticum

Três genes codificantes de proteínas específicas da membrana de magnetossomas:

mpsA – mostra a homologia da acetilcoenzimaA transferase

mms16 – regula a actividade de GTPase e podem estar envolvidos na formação vesicular

mms6 – estabelece a ligação e o limite de magnetite regulando, assim, o seu crescimento cristalino

Mms6:

Presença, forma: Cristais de magnetite cuboctaédricos 20 a 30 nm

Ausência, forma: Cristais de magnetite pleomórficos 1 a 100 nm

Espécie Espécie MagnetospirillumMagnetospirillum

Os genes da membrana de magnetossomas (mam) são usados:

Na biomineralização da magnetite Na atracção de mc-1 (magnetossomas em forma de cocos)

Os genes do tipo magA:

Atraem os mc-1 Codificam uma proteína transportadora de

Fe(II) por um antiporte com protões Geram dois gradientes de pmf

Fe(II)

Protão

O mais intriO mais intriggante mistério…ante mistério…

Meteorito marciano ALH84001, encontrado na Antárctica, em 1984

Descobertos cristais magnetite

Associados com minerais de carbono secundário, dentro da matriz rochosa

com cerca de 4 biliões de anos (provavelmente, quando Marte teria água líquida à superfície)

Cerca de 25% alongaram, tornaram-se pseudo-prismáticos e distribuiram-se de modo semelhante aos cristais de magnetite dos magnetossomas

Imagem ao microscópio Imagem ao microscópio electrónico de uma amostra do electrónico de uma amostra do

meteoritometeorito

Cátia Correia; Leila Vicente; Tânia Martins

Fim