Pili -egenskaper, typer og funksjoner

De Pili (Fra latin hår, I entall pilus) er forlengelser som er lokalisert på overflaten av noen bakterieceller. De er hovedsakelig relatert til den horisontale genereringsmekanismen som kalles konjugering, med bevegelse og vedheft av bakterier til biotiske og abiotiske overflater.

Pili -type utvidelser skal ikke forveksles med flagella eller fimbriae, siden de skiller seg dypt i struktur og funksjon - selv om de med den siste deler celleadhesjonsfunksjonen.

Kilde: Adenosine [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)] [TOC]

Historisk perspektiv

Pili ble oppdaget takket være implementeringen av elektronisk mikroskopi, mens han studerte bakterielle filamentøse vedlegg. På midten av 50 -tallet ble de visualisert og kalt Fimbria.

Det var først på 60 -tallet at Brinton introduserer begrepet pili, og etablerer forskjeller av disse strukturene med Fimbrias og med resten av de filamentøse utvidelsene.

Generelle egenskaper

Selv om prokaryote organismer anses som "enkle" - sammenlignet med avstamningen til eukaryoter - har de en serie egenskaper som gjør dem ganske komplekse, ikke bare inne, men også i utlandet.

Noen bakterier er omgitt av en serie utvidelser med flere funksjoner, hovedsakelig bevegelsen og utvekslingen av genetisk materiale.

En av disse utvidelsene er pili, strukturer som minner om fint hår og som er relatert til den horisontale overføringen av gener.

Proteinsammensetning

Pili er først og fremst sammensatt av et oligomert protein kalt Pilina (16 til 20 kDa). Pilina blir bestilt på en spiralform med hverandre for å gi opphav til en sylinder -formet struktur. Dette proteinet kan endre sin strukturelle ordning for å delta i bevegelse.

Struktur og målinger

Vanlig pili har en gjennomsnittlig lengde på 0,3 til 1,0 um og en diameter på 7 nm. Imidlertid kan dette tiltaket endre seg betydelig avhengig av de aktuelle artene.

De er fordelt på celleoverflaten til gram -positive og gramnegative bakterier, men seksuell pili er bare rapportert i en gruppe gram negative bakterier.

Det er andre utvidelser som ligner på Pilis, men er forskjellige i struktur og avhengig. Derfor er det nødvendig å avklare disse aspektene for å unngå forvirring. For eksempel er pili mye tynnere og mange kortere enn en svøpe.

Selv om begrepet pili og frimbrias brukes av noen forfattere som synonymer, finnes fimbriene generelt i stor mengde og deltar i fenomenet vedheft av mikroorganismer - som er relevant for å definere den smittsomme kapasiteten til den aktuelle cellen.

Selv om de også deltar i vedheft, er pili i mindre mengde og er lengre.

Genetikk

Bakteriegenene som kodifiserer for dannelse av pili kan være lokalisert i kromosomet til organismen eller som en ekstraktromosomal enhet, det vil si i et plasmid.

Folkens

Historisk har pili gruppert sammen med hensyn til fenotypiske egenskaper som antigene egenskaper. En klassifisering etablert i pionerstudiene av pili tok hensyn til hemaglutinasjonsevnen, ved å bruke pili som var til stede i forskjellige stammer av OG. coli.

En annen klassifisering er basert på relative morfologiske egenskaper i tre grupper: den fleksible og fine, fleksible og tykke pili.

Den siste klassifiseringen foreslår to hovedkategorier: den vanlige pili og den seksuelle pili. Siden klassifiseringen hovedsakelig er basert på strukturens funksjon, vil vi diskutere i detalj hver type i neste avsnitt.

Funksjoner

Konjugering

Utveksling av genetisk materiale er ikke begrenset til foreldrenes passering til barn. I alle livsleder et fenomen kjent som horisontale gener av gener (forkortet THG), der individer med samme generasjonstid - som kanskje ikke er relatert - er i stand til å utveksle DNA er vidt formidlet formidlet.

I Probariotas er en modalitet av THG konjugering, som innebærer passering av genetisk materiale fra et individ til et annet, og strukturen som brukes er seksuell pili. Denne utvidelsen vil fungere som en "bro" der en bakterie kalt F+ vil koble seg til en F- og passering av DNA vil oppstå.

En av egenskapene til konjugasjonen er at det må være fysisk kontakt mellom de deltagende bakteriene. DNAet som generelt er gitt, gir en funksjon til de mottakende bakteriene, inkludert resistens mot et antibiotikum eller evnen til å metabolisere en eller annen forbindelse effektivt.

Det er to andre tilleggstyper av THG, nemlig: transformasjon og transduksjon. Sammen med konjugasjonen har disse prosessene formet utviklingen av genomene til arten (ikke bare av bakterier), og tilsatt et nivå av kompleksitet som er større enn livets tre - at hvis vi legger til THG -hendelsene, er det bedre å referere til en Nett Og ikke et tre.

Bevegelse

I arter Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, og i veldig spesifikke stammer av OG. coli Pili spiller en rolle i bevegelse.

Motiviteten til denne bakteriegruppen oppstår som følger: Del Pilus utvider en underenhet av proteinene som omfatter dem - La Pilina. Deretter klarer denne nye utvidelsen.

Denne første bevegelsen er kjent som sammentrekningsmotilitet. Som forventet resulterer utførelsen av dette bevegelsesmønsteret i korte og intermitterende bevegelser.

Den andre typen bevegelighet er kjent som glidende bevegelighet og er karakteristisk for mixobacteria. Det har vært relatert til forskyvningen av miljøer der andelene av vann er ganske lave, for eksempel jordsmonn eller biofilmer. Mekanismen er imidlertid ikke veldig godt kjent.

Andre forfattere er forskjellige i denne visjonen (se Zhou & Li, 2015), og foreslår at pili ikke er struktur relatert til bevegelse.

Vedheft og patogenisitet

Pili deltar i vedheft av bakterieceller til forskjellige overflater, både biotiske og abiotiske.

Hos gram negative bakterier er tilstedeværelsen av pili (og fimbrias som nevnt ovenfor) assosiert med reguleringen av mikrobiomikrobio og vertspatogeninteraksjoner, som er viktige i utviklingen av sykdommer.

Merk at vedheftet av mikroorganismen til vertscellen er et avgjørende trinn i begynnelsen av patologien.

Referanser

1. Clewell, d. B. (Red.). (2013). Bakteriell konjugering. Springer Science & Business Media.
2. Fra Vries, f. P., Cole, r., Dankert, J., Frosch, m., & Van Putten, J. P. (1998). Neisseria meningitidis som produserer OPC -adhesin binder epitelcelleproteoglykanmottakere. Mikrobiologi molekylær, 27(6), 1203-1212.
3. Llosa, m., Gomis -rüth, f. X., Coll, m., & Cruz, f. D. L. (2002). Bakteriell konjugering: En to -trinnsmekanisme for DNA -transport. Mikrobiologi molekylær, Fire fem(1), 1-8.
4. Schaechter, m. (Red.). (2010). Desk enyclopedia of Microbiology. Akademisk presse.
5. Tortora, g. J., Funke, f. R., Sak, c. L., & Johnson, t. R. (2016). Mikrobiologi: En introduksjon. Pearson.
6. Zhou, x., & Li, og. (Eds.). (2015). Atlas of Oral Microbiology: Fra sunn mikroflora til sykdom. Akademisk presse.