Pili -kenmerken, typen en functies

De Pili (van het Latijn haar, in enkelvoud pilus) zijn verlengingen die zich op het oppervlak van sommige bacteriecellen bevinden. Ze zijn voornamelijk gerelateerd aan het horizontale generatie mechanisme genaamd conjugatie, met de voortbeweging en hechting van bacteriën aan biotische en abiotische oppervlakken.

Pili -type extensies moeten niet worden verward met flagella of fimbriae, omdat ze diep verschillen in structuur en functie - hoewel ze met de laatste de celadhesiefunctie delen.

Bron: adenosine [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)] [TOC]

Historisch perspectief

De PILI werd ontdekt dankzij de implementatie van elektronische microscopie, terwijl hij bacteriële filamenteuze bijlagen bestudeerde. Halverwege de 50s werden ze gevisualiseerd en Fimbria genoemd.

Pas in de jaren 60 introduceert Brinton de term pili, waarbij verschillen van deze structuren met de fimbria's en met de rest van de filamenteuze extensies worden vastgesteld.

Algemene karakteristieken

Hoewel prokaryotische organismen worden beschouwd als 'eenvoudig' - vergeleken met de lijn van eukaryoten - hebben ze een reeks kenmerken die ze vrij complex maken, niet alleen binnen, maar ook in het buitenland.

Sommige bacteriën worden omgeven door een reeks extensies met meerdere functies, voornamelijk de voortbeweging en de uitwisseling van genetisch materiaal.

Een van deze uitbreidingen zijn de pili, structuren die denken aan fijn haar en die gerelateerd zijn aan de horizontale overdracht van genen.

Eiwitsamenstelling

Pili zijn voornamelijk samengesteld uit een oligomeer eiwit genaamd pilina (16 tot 20 kDa). Pilina wordt op een spiraalvormige manier met elkaar besteld om aanleiding te geven tot een cilindervormige structuur. Dit eiwit kan zijn structurele regeling wijzigen om deel te nemen aan voortbeweging.

Structuur en metingen

Gewone pili heeft een gemiddelde lengte van 0,3 tot 1,0 µm en een diameter van 7 nm. Deze maat kan echter aanzienlijk veranderen, afhankelijk van de soort in kwestie.

Ze zijn verdeeld over het celoppervlak van gram positieve en gram negatieve bacteriën, maar seksuele pili zijn alleen gemeld in een groep gram negatieve bacteriën.

Er zijn andere extensies die vergelijkbaar zijn met de PILI's, maar verschillen in structuur en afhankelijk. Daarom is het noodzakelijk om deze aspecten te verduidelijken om verwarring te voorkomen. De pili zijn bijvoorbeeld veel dunner en veel korter dan een plaag.

Hoewel de term pili en frimbria's worden gebruikt door sommige auteurs zoals synoniemen, worden de fimbria's over het algemeen in grote hoeveelheid gevonden en nemen ze deel aan het fenomeen van de hechting van de micro -organismen - die relevant is om de besmettelijke capaciteit van de cel in kwestie te definiëren.

Hoewel ze ook deelnemen aan hechting, zijn de pili in een kleinere hoeveelheid en zijn ze langer.

Genetica

De bacteriële genen die codificeren voor de vorming van de pili kunnen zich in het chromosoom van het organisme of als een extractromosomale entiteit bevinden, dat wil zeggen in een plasmide.

Jongens

Historisch gezien hebben pili gegroepeerd met fenotypische kenmerken zoals antigene eigenschappen, zoals antigene eigenschappen. Een classificatie die werd vastgesteld in de pionierstudies van de PILI hield rekening EN. coli.

Een tweede classificatie is gebaseerd op relatieve morfologische kenmerken in drie groepen: de flexibele en fijne, flexibele en dikke pili.

De laatste classificatie stelt twee hoofdcategorieën voor: de gewone pili en de seksuele pili. Aangezien de classificatie voornamelijk is gebaseerd op de functie van de structuur, zullen we elk type in de volgende sectie in detail bespreken.

Functie

Conjugatie

De uitwisseling van genetisch materiaal is niet beperkt tot de doorgang van ouders aan kinderen. In alle levenshandhavens een fenomeen dat bekend staat als horizontale genen van genen (afgekort THG), waar individuen van dezelfde generatietijd - die al dan niet gerelateerd zijn - in staat zijn om DNA uit te wisselen, wordt breed verspreid.

In de Probariotas is een modaliteit van THG conjugatie, waarbij genetisch materiaal van de ene persoon naar de andere wordt overgedragen en de gebruikte structuur is seksuele pili. Deze extensie zal fungeren als een "brug" waarbij een bacterie genaamd F+ verbinding zal maken met een F- en de doorgang van DNA zal optreden.

Een van de kenmerken van de vervoeging is dat er fysiek contact moet zijn tussen de deelnemende bacteriën. Het in het algemeen geschonken DNA -DNA voegt een functie toe aan de ontvangende bacteriën, inclusief resistentie tegen een antibioticum of het vermogen om sommige verbinding efficiënt te metaboliseren.

Er zijn twee andere extra soorten THG, namelijk: transformatie en transductie. Samen met de vervoeging hebben deze processen de evolutie van de genomen van de soort (niet alleen van bacteriën) gevormd, waardoor een complexiteitsniveau groter is dan de levensboom - dat als we de THG -gebeurtenissen toevoegen, het beter is om naar een te verwijzen rooster En geen boom.

Voortbeweging

In soorten Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, en in zeer specifieke stammen van EN. coli De pili speelt een rol in voortbeweging.

De motiliteit van deze bacteriegroep vindt plaats als volgt: Del Pilus breidt een subeenheid uit van de eiwitten die hen omvatten - La Pilina. Dan beheert deze nieuwe uitbreiding.

Dit eerste type beweging staat bekend als contractiemotiliteit. Zoals verwacht resulteert de uitvoering van dit voortbewegingspatroon in korte en intermitterende bewegingen.

Het tweede type motiliteit staat bekend als glijdende motiliteit en is kenmerkend voor Mixobacteria. Het is gerelateerd aan de verplaatsing van omgevingen waar het aandeel water vrij laag is, zoals bodem of biofilms. Het mechanisme is echter niet zo goed bekend.

Andere auteurs verschillen in deze visie (zie Zhou & Li, 2015), en stellen voor dat de PILI geen structuur is gerelateerd aan voortbeweging.

Hechting en pathogeniteit

De pili nemen deel aan de hechting van bacteriecellen aan verschillende oppervlakken, zowel biotisch als abiotisch.

In gram negatieve bacteriën wordt de aanwezigheid van pili (en fimbria's zoals hierboven vermeld) geassocieerd met de regulatie van microbio-microbio en gastheer-patogeen interacties, die belangrijk zijn bij de ontwikkeling van ziekten.

Merk op dat de hechting van het micro -organisme aan de gastheercel een cruciale stap is in het begin van de pathologie.

Referenties

1. Clewell, D. B. (ED.)). (2013). Bacteriële vervoeging. Springer Science & Business Media.
2. Van Vries, f. P., Cole, r., Dankert, J., Frosch, m., & Van putten, j. P. (1998). Neisseria meningitidis die de OPC -adhesine produceert, bindt epitheliale cel proteoglycan -ontvangers. Microbiologie moleculair, 27(6), 1203-1212.
3. Llosa, m., Gomis -rüth, f. X., Coll, m., & Cruz, f. D. L. (2002). Bacteriële conjugatie: een tweestapsmechanisme voor DNA -transport. Microbiologie moleculair, Vier vijf(1), 1-8.
4. Schaechter, m. (ED.)). (2010). Desk Enyclopedia of Microbiology. Academische pers.
5. Tortora, g. J., Funke, B. R., Case, C. L., & Johnson, T. R. (2016). Microbiologie: een inleiding. Pearson.
6. Zhou, x., & Li, en. (Eds.)). (2015). Atlas van orale microbiologie: van gezonde microflora tot ziekte. Academische pers.