Summary
Highly purified murein sacculi from cells of Spirillum serpens were studied by electron microscopy after treatment with a 0.012 M uranyl acetate solution, buffered at pH 4.5. This treatment causes a drastic increase in contrast of the sacculi and a progressive contraction along the longitudinal axis, eventually resulting in the appearance of electron-dense rings. Contraction of the sacculi perpendicular to the longitudinal axis is comparatively small.
These observations and also the formation of separate ring-shaped sacculus segments suggest a certain anisotropic arrangement of the murein lattice within the sacculus. Treatment of murein sacculi with uranyl acetate at pH 2.0 results in a complete breakdown of the fine structure.
These effects are discussed in view of penetration of the “rigid layer” by macromolecules as well as of structure and dimensions of the murein layer in ultrathin sections of UO2 ++-stained bacterial cell walls.
Zusammenfassung
Hochgereinigte Murein-Sacculi von Spirillum serpens wurden nach Behandlung mit einer bei pH 4,5 gepufferten 0,012 M Lösung von Uranylacetat elektronenmikroskopisch untersucht. Dabei zeigte sich eine starke Kontrastzunahme der Sacculi und eine fortschreitende Kontraktion in Längsrichtung, was zur Bildung elektronendichter Ringe führt. Die Schrumpfung der Sacculi senkrecht zur Längsachse ist demgegenüber gering.
Diese Vorgänge sowie das Auftreten von abgelösten ringförmigen Sacculusabschnitten lassen Rückschlüsse auf eine bestimmte anisotrope Orientierung des Mureingitters im Sacculus zu. Wird die Einwirkung des Uranylacetats auf die Murein-Sacculi bei pH 2,0 durchgeführt, so erfolgt eine völlige Auflösung der Feinstruktur.
Der Einfluß dieser Effekte auf die Penetration von Makromolekülen durch den “rigid layer” sowie auf die Struktur und Abmessungen der Mureinschicht in Ultradünnschnitten durch die mit UO2 ++-Ionen kontrastierten Bakterienzellwände wird diskutiert.
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Preusser, HJ. Strukturveränderungen am “Murein-Sacculus” von Spirillum serpens nach Einwirkung von Uranylacetat. Archiv. Mikrobiol. 68, 150–164 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00413874
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF00413874