Charakterystyka, typy i funkcje

Pili (z łaciny włosy, w pojedynczym pilus) znajdują się przedłużenia znajdujące się na powierzchni niektórych komórek bakteryjnych. Są one głównie związane z poziomym mechanizmem generowania zwanym koniugacją, z lokomocją i adhezją bakterii do powierzchni biotycznych i abiotycznych.

Rozszerzenia typu PILI nie należy mylić z wici lub fimbriae, ponieważ różnią się one głęboko strukturą i funkcją - chociaż z ostatnim dzielą funkcję adhezji komórki.

Źródło: Adenozyna [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)] [TOC]

Perspektywa historyczna

PILI odkryto dzięki wdrożeniu mikroskopii elektronicznej, jednocześnie badając bakteryjne dodatkowe dodatki. W połowie lat 50. zostały one wizualizowane i nazywane fimbrią.

Dopiero w latach 60. Brinton wprowadza termin PILI, ustanawiając różnice tych struktur z fimbriasem i resztą rozszerzeń nitakowych.

Ogólne cechy

Chociaż organizmy prokariotyczne są uważane za „proste” - w porównaniu z linią eukarionotów - mają one szereg cech, które czynią je dość złożonymi, nie tylko wewnątrz, ale także za granicą.

Niektóre bakterie są otoczone szeregiem rozszerzeń z wieloma funkcjami, głównie lokomocją i wymianą materiału genetycznego.

Jednym z tych rozszerzeń są Pili, struktury przypominające drobne włosy i które są związane z poziomym przeniesieniem genów.

Skład białka

Pili składają się przede wszystkim z białka oligomerycznego zwanego pilina (16 do 20 kDa). Pilina jest rozkazana w sposób spiralny, aby wywołać strukturę w kształcie cylindra. Białko to może modyfikować swój układ strukturalny, aby uczestniczyć w lokomocie.

Struktura i pomiary

Zwykłe PILI mają średnią długość 0,3 do 1,0 µm i średnicę 7 nm. Jednak miara ta może znacznie się zmienić w zależności od tego gatunku.

Są one rozmieszczone na powierzchni komórkowej bakterii Grama dodatnich i gramowych, ale Pili seksualne zgłaszano tylko w grupie bakterii gramowych.

Istnieją inne rozszerzenia, które są podobne do Pilis, ale różnią się strukturą i zależnie od. Dlatego konieczne jest wyjaśnienie tych aspektów, aby uniknąć zamieszania. Na przykład Pili są znacznie cieńsze i o wiele krótsze niż plaga.

Chociaż niektórzy autorzy używają terminu Pili i Frimbrias, takie jak synonimy, fimbria są ogólnie występujące w dużej ilości i uczestniczą w zjawisku adhezji mikroorganizmów - co jest istotne dla zdefiniowania zdolności zakaźnej komórki omawianej.

Chociaż uczestniczą również w adhezji, Pili są w mniejszej ilości i są dłuższe.

Genetyka

Geny bakteryjne, które kodyfikują dla tworzenia PILI, mogą być zlokalizowane w chromosomie organizmu lub jako byt pozaktromosomalny, to znaczy w plazmidzie.

Chłopaki

Historycznie Pili zgrupował razem, biorąc pod uwagę cechy fenotypowe, takie jak właściwości antygenowe. Klasyfikacja ustalona w badaniach pionierskich Pili uwzględniła zdolność hemaglutynacji, wykorzystując PILI obecne w różnych szczepach I. coli.

Druga klasyfikacja opiera się na względnych cechach morfologicznych w trzech grupach: elastycznym i drobnym, elastycznym i gęstym PILI.

Ostatnia klasyfikacja proponuje dwie główne kategorie: zwykłe Pili i Pili seksualne. Ponieważ klasyfikacja opiera się głównie na funkcji struktury, szczegółowo omówimy każdy typ w następnym rozdziale.

Funkcje

Koniugacja

Wymiana materiału genetycznego nie ogranicza się do uchwalenia rodziców do dzieci. We wszystkich liniach życia zjawisko znane jako poziome geny genów (skrócone THG), gdzie osoby o tym samym czasie pokoleniowym - które mogą być powiązane - mogą być zdolne do wymiany DNA, jest powszechnie rozpowszechniana.

W probariotach metodą THG jest koniugacja, która obejmuje przejście materiału genetycznego z jednej osoby do drugiego, a zastosowaną strukturą jest Pili seksualny. To przedłużenie będzie działać jako „most”, w którym bakteria o nazwie F+ połączy się z F- i wystąpi przejście DNA.

Jedną z cech koniugacji jest to, że musi istnieć fizyczny kontakt między uczestniczącymi bakteriami. DNA, który jest ogólnie przekazany, dodaje funkcję do bakterii przyjmujących, w tym oporność na antybiotyk lub zdolność do skutecznego metabolizacji niektórych związków.

Istnieją dwa inne dodatkowe typy THG, a mianowicie: transformacja i transdukcja. Wraz z koniugacją procesy te ukształtowały ewolucję genomów gatunku (nie tylko bakterii), dodając poziom złożoności większy niż drzewo życia - że jeśli dodamy zdarzenia THG, lepiej odwołać się do A siatka a nie drzewo.

Lokomocja

W gatunku Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, i w bardzo specyficznych szczepach I. coli Pili odgrywa rolę w lokomocie.

Motość tej grupy bakteryjnej występuje w następujący sposób: Del Pilus rozszerza podjednostkę białek, które je zawierają - La Pilina. Następnie to nowe rozszerzenie zarządza.

Ten pierwszy rodzaj ruchu jest znany jako ruchliwość skurczu. Zgodnie z oczekiwaniami wykonanie tego wzoru ruchu powoduje krótkie i przerywane ruchy.

Drugi rodzaj ruchliwości jest znany jako ruchliwość ślizgowa i jest charakterystyczna dla mieszanki. Było to związane z przemieszczeniem środowisk, w których proporcje wody są dość niskie, takie jak gleby lub biofilmy. Jednak mechanizm nie jest zbyt dobrze znany.

Inni autorzy różnią się tą wizją (patrz Zhou i Li, 2015) i proponują, że PILI nie są strukturą związaną z lokomocją.

Przyczepność i patogeniczność

Pili uczestniczą w adhezji komórek bakteryjnych na różne powierzchnie, zarówno biotyczne, jak i abiotyczne.

W bakteriach gramowych obecność PILI (i fimbrias, jak wspomniano powyżej) wiąże się z regulacją interakcji mikrobio-mikrobio i gospodarz-patogen, które są ważne w rozwoju chorób chorób.

Zauważ, że przyczepność mikroorganizmu do komórki gospodarza jest kluczowym krokiem na początku patologii.

Bibliografia

1. Clewell, zm. B. (Ed.). (2013). Koniugacja bakteryjna. Springer Science & Business Media.
2. Od vries, f. P., Cole, r., Dankert, J., Frosch, m., & Van Putten, J. P. (1998). Neisseria meningitidis wytwarzająca adhezynę OPC wiąże odbiorniki proteoglikanu komórek nabłonkowych. Mikrobiologia molekularna, 27(6), 1203-1212.
3. Llosa, m., Gomis -rüth, f. X., Coll, m., & Cruz, F. D. L. (2002). Koniugacja bakteryjna: mechanizm dwóch kroków do transportu DNA. Mikrobiologia molekularna, Cztery pięć(1), 1-8.
4. Schaechter, m. (Ed.). (2010). Biurko Enyclopedia of Microbiology. Academic Press.
5. Tortora, g. J., Funke, ur. R., Sprawa, c. L., & Johnson, t. R. (2016). Mikrobiologia: wprowadzenie. osoba.
6. Zhou, x., & Li i. (Eds.). (2015). Atlas mikrobiologii doustnej: od zdrowej mikroflory do choroby. Academic Press.