Charakteristiky, typy a funkcie pili

Ten Píli (z latinčiny vlasy, v singulárnom pilus) sú predĺženia, ktoré sa nachádzajú na povrchu niektorých bakteriálnych buniek. Súvisia hlavne s horizontálnym generálnym mechanizmom nazývaným konjugácia, s lokomóciou a adhéziou baktérií na biotické a abiotické povrchy.

Rozšírenia typu pili by sa nemali zamieňať s bičíkami alebo fimbriae, pretože sa hlboko líšia v štruktúre a funkcii - aj keď s posledným zdieľajú funkciu adhézie bunkovej adhézie.

Zdroj: adenozín [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] [TOC]

Historická perspektíva

Pili boli objavené vďaka implementácii elektronickej mikroskopie pri štúdiu bakteriálnych vláknových dodatkov. V polovici -50. rokov boli vizualizované a nazývané Fimbria.

Až v 60. rokoch Brinton zavádza termín pili, čím stanovuje rozdiely v týchto štruktúrach s fimbrias a zvyškom vláknitých rozšírení.

Všeobecné charakteristiky

Aj keď sa prokaryotické organizmy považujú za „jednoduché“ - v porovnaní s líniou eukaryotov - majú sériu charakteristík, vďaka ktorým sú dosť zložité, nielen vo vnútri, ale aj v zahraničí.

Niektoré baktérie sú obklopené radom rozšírení s viacerými funkciami, najmä lokomóciou a výmenou genetického materiálu.

Jedným z týchto rozšírení sú Pili, štruktúry, ktoré pripomínajú jemné vlasy a ktoré súvisia s horizontálnym prenosom génov.

Zloženie proteínov

Pili sa primárne skladajú z oligomérneho proteínu nazývaného Pilina (16 až 20 kDa). Pilina sa navzájom nariadí. Tento proteín môže modifikovať svoje štrukturálne usporiadanie na účasť na lokomócii.

Štruktúra

Bežné pili majú priemernú dĺžku 0,3 až 1,0 um a priemer 7 nm. Toto opatrenie sa však môže výrazne zmeniť v závislosti od daných druhov.

Distribuujú sa na bunkovom povrchu gramne pozitívnych a gramne negatívnych baktérií, ale sexuálne pili boli hlásené iba v skupine gramne negatívnych baktérií.

Existujú aj ďalšie rozšírenia, ktoré sú podobné Pilisovi, ale líšia sa v štruktúre a v závislosti. Preto je potrebné objasniť tieto aspekty, aby sa predišlo zmätku. Napríklad, pili sú oveľa tenšie a oveľa kratšie ako metl.

Aj keď termín pili a frimbria používajú niektorí autori, ako sú synonymá, fimbria sa všeobecne nachádzajú vo veľkom množstve a zúčastňujú sa na fenoméne adhézie mikroorganizmov - čo je relevantné pre definovanie infekčnej kapacity dotknutej bunky.

Aj keď sa tiež podieľajú na adhézii, pili sú v menšom množstve a sú dlhšie.

Genetika

Bakteriálne gény, ktoré kodifikujú tvorbu pili, sa môžu nachádzať v chromozóme organizmu alebo ako extraktromozomálna entita, ktorá znamená v plazmide.

Chlapci

Z historického hľadiska sa Pili zoskupovalo, berúc do úvahy fenotypové charakteristiky, ako sú antigénne vlastnosti. Klasifikácia založená v priekopníckych štúdiách pili zohľadnila schopnosť hemaglutinácie, pričom použila pili prítomné v rôznych kmeňoch A. coli.

Druhá klasifikácia je založená na relatívnych morfologických charakteristikách v troch skupinách: flexibilné a jemné, flexibilné a hrubé pili.

Posledná klasifikácia navrhuje dve hlavné kategórie: bežné pili a sexuálne pili. Pretože klasifikácia je založená hlavne na funkcii štruktúry, podrobne budeme diskutovať o každom type v nasledujúcej časti.

Funkcia

Konjugácia

Výmena genetického materiálu nie je obmedzená na prechod rodičov na deti. Vo všetkých líniách života je fenomén známy ako horizontálne gény génov (skrátený THG), kde jedinci rovnakého generačného času - ktoré môžu alebo nemusia súvisieť - sú schopní vymeniť DNA vo veľkej miere šírenie.

V probariotách je modalita THG konjugácie, ktorá zahŕňa prechod genetického materiálu z jedného jednotlivca do druhého a použitá štruktúra je sexuálna pili. Toto rozšírenie bude pôsobiť ako „most“, kde sa baktéria nazývaná F+ pripojí k F- a vyskytne sa priechod DNA.

Jednou z charakteristík konjugácie je, že medzi zúčastnenými baktériami musí existovať fyzický kontakt. DNA, ktorá je všeobecne darovaná.

Existujú dva ďalšie ďalšie typy THG, konkrétne: transformácia a prenos. Spolu s konjugáciou tieto procesy formovali vývoj genómov druhu (nielen baktérií), čím sa zvýšila úroveň zložitosti väčšia ako strom života - že ak pridáme udalosti THG, je lepšie odkazovať na a mriežka A nie strom.

Lokomócia

V druhu Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, a vo veľmi špecifických kmeňoch A. coli Pili zohrávajú úlohu pri lokomócii.

Motilita tejto bakteriálnej skupiny sa vyskytuje nasledovne: Del Pilus rozširuje podjednotku proteínov, ktoré ich tvoria - La Pilina. Potom toto nové rozšírenie riadi.

Tento prvý typ pohybu je známy ako kontrakčná motilita. Ako sa očakávalo, vykonanie tohto vzoru lokomócie má za následok krátke a prerušované pohyby.

Druhý typ pohyblivosti je známy ako posuvná motilita a je charakteristický pre mixobactérie. Súvisí s presídlením prostredí, v ktorých je pomer vody pomerne nízky, napríklad pôdy alebo biofilmy. Mechanizmus však nie je známy veľmi dobre.

Iní autori sa líšia v tejto vízii (pozri Zhou & Li, 2015) a navrhujú, aby pili nie sú štruktúra súvisiace s lokomóciou.

Adhézia a patogenita

PILI sa podieľa na adhézii bakteriálnych buniek na rôzne povrchy, biotické aj abiotické.

V gramne negatívnych baktériách je prítomnosť pili (a fimbrias, ako je uvedené vyššie), spojená s reguláciou mikrobiko-mikrobio a interakcií s hostiteľom a patogénom, ktoré sú dôležité pri vývoji chorôb.

Všimnite si, že adhézia mikroorganizmu k hostiteľskej bunke je rozhodujúcim krokom na začiatku patológie.

Odkazy

1. Clewell, D. B. (Ed.). (2013). Bakteriálna konjugácia. Springer Science & Business Media.
2. Od Vries, f. P., Cole, r., Dankert, J., Frosch, m., & Van Putten, J. P. (1998). Neisseria meningitidis produkujúca Adhin OPC viaže prijímače proteoglykánov epitelových buniek. Molekulárny mikrobiológia, 27(6), 1203-1212.
3. Llosa, m., Gomis -Rüth, f. X., Coll, m., & Cruz, f. D. L. (2002). Bakteriálna konjugácia: mechanizmus dvojprúdového transportu DNA. Molekulárny mikrobiológia, Štyri. Päť(1), 1-8.
4. Schaechter, m. (Ed.). (2010). Desk Enyclopedia of Microbiology. Akademická tlač.
5. Tortora, G. J., Funke, b. R., Prípad c. L., & Johnson, T. R. (2016). Mikrobiológia: Úvod. Pearson.
6. Zhou, x., & Li, a. (Eds.). (2015). Atlas perorálnej mikrobiológie: od zdravej mikroflóry po ochorenie. Akademická tlač.