Pilijske značilnosti, vrste in funkcije

The Pili (iz latinščine lasje, v singularnem pilusu) so podaljšanje, ki se nahajajo na površini nekaterih bakterijskih celic. V glavnem so povezani z vodoravnim generizmom, imenovanim konjugacijo, z gibanjem in adhezijo bakterij na biotske in abiotske površine.

Podaljševanja tipa pili ne bi smeli zamenjati z flagela ali fimbriae, saj se globoko razlikujejo po strukturi in funkciji - čeprav z zadnjimi delijo funkcijo adhezije celice.

Vir: adenozin [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] [TOC]

Zgodovinska perspektiva

Pili so bili odkriti zahvaljujoč izvajanju elektronske mikroskopije, medtem ko so preučevali bakterijske filamentne dodatke. Sredi 50. let so jih vizualizirali in imenovali Fimbria.

Šele v 60. letih je Brinton predstavil izraz pili, ki vzpostavi razlike v teh strukturah s fimbriji in s preostalimi nitastimi podaljški.

Splošne značilnosti

Čeprav se prokariotski organizmi štejejo za "preproste" - v primerjavi z rodovnico evkariotov - imajo vrsto značilnosti, zaradi katerih so precej zapletene, ne samo v notranjosti, ampak tudi v tujini.

Nekatere bakterije so obdane z nizom podaljškov z več funkcijami, predvsem z gibanjem in izmenjavo genetskega materiala.

Ena od teh podaljškov so pili, strukture, ki spominjajo na drobne lase in so povezane z vodoravnim prenosom genov.

Sestava beljakovin

Pili so sestavljeni predvsem iz oligomernega proteina, imenovanega Pilina (16 do 20 kDa). Pilino je na vijačno naročeno drug z drugim, da vzpostavi strukturo v obliki cilindra. Ta protein lahko spremeni svojo strukturno ureditev, da sodeluje v gibanju.

Struktura in meritve

Navadni pili imajo povprečno dolžino od 0,3 do 1,0 µm in premer 7 nm. Vendar se ta ukrep lahko bistveno spremeni, odvisno od zadevnih vrst.

Razdeljeni so na celični površini gram pozitivnih in gram negativnih bakterij, vendar so poročali o spolnih pili le v skupini gram negativnih bakterij.

Obstajajo tudi drugi podaljški, ki so podobni Pilisom, vendar se razlikujejo po strukturi in odvisno od. Zato je treba razjasniti te vidike, da se izognemo zmedi. Na primer, pili so veliko tanjši in mnogi krajši od nadloga.

Čeprav izraz pili in frimbrias uporabljajo nekateri avtorji, kot so sinonimi, fimbrije na splošno najdemo v veliki količini in sodelujejo v pojavu adhezije mikroorganizmov - kar je pomembno za določitev nalezljive sposobnosti zadevne celice.

Čeprav sodelujejo tudi v adheziji, so pili v manjši količini in so daljši.

Genetika

Bakterijski geni, ki kodificirajo za tvorbo pilijev, se lahko nahajajo v kromosomu organizma ali kot ekstraktromosomska entiteta, torej v plazmidu.

Fantje

V preteklosti so se Pili združili ob upoštevanju fenotipskih značilnosti, kot so antigene lastnosti. Klasifikacija, določena v pionirskih študijah pilijev In. coli.

Druga klasifikacija temelji na relativnih morfoloških značilnostih v treh skupinah: fleksibilni in fini, fleksibilni in debeli pili.

Zadnja klasifikacija predlaga dve glavni kategoriji: navadni pili in seksualni pili. Ker klasifikacija temelji predvsem na funkciji strukture, bomo podrobno razpravljali o vsaki vrsti v naslednjem razdelku.

Funkcije

Konjugacija

Izmenjava genetskega materiala ni omejena na prehod staršev na otroke. V vseh rodovih življenja pojav, znan kot horizontalni geni genov (skrajšana THG), kjer so posamezniki istega generacijskega časa - ki so lahko ali ne povezani - sposobni izmenjati DNK, se široko razširja.

V probariotah je modalnost THG konjugacija, ki vključuje prehod genetskega materiala od enega posameznika do drugega, uporabljena struktura pa je seksualna pili. Ta podaljšek bo deloval kot "most", kjer se bo bakterija, imenovana F+.

Ena od značilnosti konjugacije je, da mora obstajati fizični stik med sodelujočimi bakterijami. DNK, ki je na splošno darovana, dodaja funkcijo sprejemajočih se bakterij, vključno z odpornostjo na antibiotik ali zmožnost učinkovite presnavljanja neke spojine.

Obstajata še dve dodatni vrsti THG, in sicer: transformacija in transdukcija. Skupaj s konjugacijo so ti procesi oblikovali evolucijo genomov vrste (ne samo bakterij) in dodajali stopnjo zapletenosti, večjo od drevesa življenja - da če dodamo dogodke THG, se je bolje sklicevati na a mreža In ne drevo.

Lokomotiva

Pri vrstah Pseudomonas aeruginosa, Neisseria Gonorrhoeae, in v zelo specifičnih sevih In. coli Pili igrajo vlogo v lokomociji.

Motičnost te bakterijske skupine se pojavlja na naslednji način: Del Pilus razširja podenoto beljakovin, ki jih sestavljajo - La Pilina. Nato ta nova razširitev upravlja.

Ta prva vrsta gibanja je znana kot gibljivost kontrakcije. Kot je bilo pričakovano.

Druga vrsta gibljivosti je znana kot drsna gibljivost in je značilna za mimobakterije. Povezana je s premikom okolij, kjer so deleži vode precej nizki, na primer tla ali biofilmi. Vendar mehanizem ni dobro znan.

Drugi avtorji se razlikujejo po tej viziji (glej Zhou & Li, 2015) in predlagajo, da pili niso strukturi, povezani z gibanjem.

Adhezija in patogenost

Pili sodelujejo pri adheziji bakterijskih celic na različne površine, tako biotske kot abiotske.

Pri gramovih negativnih bakterijah je prisotnost pili (in fimbrij, kot je že omenjeno), povezana z regulacijo interakcij med mikrobio-mikrobio in gostiteljskimi patogeni, ki so pomembni pri razvoju bolezni.

Upoštevajte, da je oprijem mikroorganizma v gostiteljsko celico ključni korak na začetku patologije.

Reference

1. Clewell, d. B. (Ed.). (2013). Bakterijska konjugacija. Springer Science & Business Media.
2. Iz Vries, f. Str., Cole, r., Dankert, J., Frosch, m., & Van Putten, J. Str. (1998). Neisseria meningitidis, ki proizvaja adhezin OPC, veže epitelijske celične sprejemnike. Molekularna mikrobiologija, 27(6), 1203-1212.
3. Llosa, m., Gomis -rüth, f. X., Coll, m., & Cruz, f. D. L. (2002). Bakterijska konjugacija: dvostopenjski mehanizem za transport DNK. Molekularna mikrobiologija, Štiri. Pet(1), 1-8.
4. Schaechter, m. (Ed.). (2010). Desk Enyclopedia mikrobiologije. Akademski tisk.
5. Tortora, g. J., Funke, b. R., Primer, c. L., & Johnson, t. R. (2016). Mikrobiologija: uvod. Pearson.
6. Zhou, x., & Li, in. (Eds.). (2015). Atlas ustne mikrobiologije: od zdrave mikroflore do bolezni. Akademski tisk.