Pili -egenskaper, typer och funktioner

De Pili (från latin hår, i singular pilus) är förlängning som finns på ytan av vissa bakterieceller. De är främst relaterade till den horisontella generationsmekanismen som kallas konjugation, med rörelse och vidhäftning av bakterier till biotiska och abiotiska ytor.

Pili -TYPE -förlängningar bör inte förväxlas med flagella eller fimbriae, eftersom de skiljer sig djupt i struktur och funktion - även om de med det sista delar de cell vidhäftningsfunktionen.

Källa: Adenosine [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] [TOC]

Historiskt perspektiv

PILI upptäcktes tack vare implementeringen av elektronisk mikroskopi, medan de studerade bakteriella filamentösa bilagor. I mitten av -50 -talet visualiserades de och kallades Fimbria.

Det var inte förrän på 60 -talet som Brinton introducerar termen PILI, och fastställde skillnader i dessa strukturer med Fimbrias och med resten av de filamentösa förlängningarna.

Generella egenskaper

Även om prokaryota organismer betraktas som "enkla" - jämfört med linjen för eukaryoter - har de en serie egenskaper som gör dem ganska komplexa, inte bara inuti, utan också utomlands.

Vissa bakterier är omgiven av en serie tillägg med flera funktioner, främst rörelsen och utbytet av genetiskt material.

En av dessa förlängningar är pili, strukturer som påminner om fint hår och som är relaterade till den horisontella överföringen av gener.

Proteinkropp

Pili består främst av ett oligomeriskt protein som kallas Pilina (16 till 20 kDa). Pilina beställs på ett spiralformat sätt med varandra för att ge upphov till en cylinderformad struktur. Detta protein kan modifiera sitt strukturella arrangemang för att delta i rörelse.

Struktur och mätningar

Vanlig pili har en genomsnittlig längd på 0,3 till 1,0 um och en diameter på 7 nm. Men denna åtgärd kan förändras avsevärt beroende på den aktuella arten.

De är fördelade på cellytan hos Gram -positiva och Gram -negativa bakterier, men sexuella pili har rapporterats endast i en grupp gram negativa bakterier.

Det finns andra tillägg som liknar Pilis, men skiljer sig åt i struktur och beroende. Därför är det nödvändigt att klargöra dessa aspekter för att undvika förvirring. Till exempel är pili mycket tunnare och många kortare än en gissel.

Även om termen pili och frimbrias används av vissa författare som synonymer, finns fimbrias vanligtvis i stor mängd och deltar i fenomenet vidhäftning av mikroorganismerna - som är relevant för att definiera den infektiösa kapaciteten hos cellen i fråga.

Även om de också deltar i vidhäftningen är pilierna i mindre mängd och är längre.

Genetik

De bakteriella generna som kodifierar för bildandet av pili kan vara belägna i organismens kromosom eller som en extractromosomal enhet, det vill säga i en plasmid.

Grabbar

Historiskt sett har Pili grupperat sig med hänsyn till fenotypiska egenskaper såsom antigenegenskaper. En klassificering som etablerades i pionjärstudierna av PILI tog hänsyn till hemaglutinationsförmågan, med hjälp av pili som finns i olika stammar av OCH. coli.

En andra klassificering är baserad på relativa morfologiska egenskaper i tre grupper: den flexibla och fina, flexibla och tjocka pili.

Den sista klassificeringen föreslår två huvudkategorier: den vanliga pili och sexuella pili. Eftersom klassificeringen huvudsakligen bygger på strukturens funktion kommer vi att diskutera i detalj varje typ i nästa avsnitt.

Funktioner

Konjugation

Utbytet av genetiskt material är inte begränsat till passagen av föräldrar till barn. I alla livslängd ett fenomen som kallas horisontella gener av gener (förkortat thg), där individer med samma generationstid - som kanske eller inte är relaterade - kan utbyte DNA sprids allmänt.

I Probariotas är en modalitet av THG konjugering, som involverar passering av genetiskt material från en individ till ett annat och strukturen som används är sexuell pili. Denna förlängning kommer att fungera som en "bro" där en bakterie som heter F+ kommer att ansluta till en F- och passagen av DNA kommer att inträffa.

En av egenskaperna hos konjugationen är att det måste finnas fysisk kontakt mellan de deltagande bakterierna. DNA som generellt doneras lägger till en funktion till de mottagande bakterierna, inklusive resistens mot ett antibiotikum eller förmågan att metabolisera vissa sammansatta effektivt.

Det finns två andra ytterligare typer av THG, nämligen: transformation och transduktion. Tillsammans med konjugationen har dessa processer utformat utvecklingen av genomens genom (inte bara av bakterier), vilket har lagt till en komplexitet som är större än livets träd - att om vi lägger till THG -händelserna är det bättre att hänvisa till en rutnät Och inte ett träd.

Förflyttning

I arter Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, och i mycket specifika stammar av OCH. coli Pili spelar en roll i rörelse.

Motiliteten i denna bakteriegrupp inträffar på följande sätt: Del Pilus utvidgar en underenhet av proteinerna som omfattar dem - La Pilina. Sedan hanterar denna nya förlängning.

Denna första typ av rörelse kallas sammandragningsmotilitet. Som förväntat resulterar genomförandet av detta rörelsemönster i korta och intermittenta rörelser.

Den andra typen av rörlighet kallas glidande rörlighet och är karakteristisk för mixobacteria. Det har varit relaterat till förskjutningen av miljöer där vattenandelarna är ganska låga, till exempel jord eller biofilmer. Men mekanismen är inte känd särskilt bra.

Andra författare skiljer sig åt i denna vision (se Zhou & Li, 2015) och föreslår att pili inte är struktur relaterade till rörelse.

Vidhäftning och patogenicitet

Pili deltar i vidhäftningen av bakterieceller till olika ytor, både biotiska och abiotiska.

I Gram-negativa bakterier är närvaron av pili (och fimbrias som nämnts ovan) associerad med regleringen av mikrobio-mikrobio- och värd-patogeninteraktioner, som är viktiga vid utvecklingen av sjukdomar.

Observera att vidhäftningen av mikroorganismen till värdcellen är ett avgörande steg i början av patologin.

Referenser

1. Clewell, D. B. (Ed.). (2013). Bakteriekonjugering. Springer Science & Business Media.
2. Från Vries, f. P., Cole, r., Dankert, J., Frosch, m., & Van Putten, J. P. (1998). Neisseria meningitidis som producerar OPC -adhesin binder epitelcellproteoglykanmottagare. Mikrobiologi molekyl, 27(6), 1203-1212.
3. Llosa, m., Gomis -rüth, f. X., Coll, m., & Cruz, f. D. L. (2002). Bakteriell konjugering: En två -stegmekanism för DNA -transport. Mikrobiologi molekyl, Fyra fem(1), 1-8.
4. Schaechter, m. (Ed.). (2010). Skrivbord enyklopedi av mikrobiologi. Akademisk press.
5. Tortora, g. J., Funke, b. R., Fall, c. L., & Johnson, T. R. (2016). Mikrobiologi: en introduktion. Pearson.
6. Zhou, x., & Li och. (Eds.). (2015). Atlas av oral mikrobiologi: Från frisk mikroflora till sjukdom. Akademisk press.