A pilus olyan adhezin, amely lehetővé teszi baktériumok sejtekhez kötődni, elősegítve a gazda kolonizálását. Gram-negatív baktériumok Különösen tipikusan pilusszal vagy többpilivel vannak felszerelve. A pili jelenléte jelentősen növelheti a kórokozó patogenitását, és virulencia faktornak számít.
Mi az a pilus?
A pilus vagy fimbriae a prokarióták alkotóeleme. Ez egy rostos fehérje, amely sejthosszabbításként a sejteken kívül fekszik, és az adhezinekhez tartozik. Az adhezinek a baktériumok amelyek lehetővé teszik a mikroorganizmus számára a gazdaszervezet biológiai struktúráihoz való kapcsolódását. Így az adhezinek megfelelnek az úgynevezett virulencia tényezőknek, mivel ezek a telepesítés előfeltételei. Szűkebb értelemben ezek baktérium által termelt tényezők, amelyek lehetővé teszik a baktérium számára, hogy a gazdaszervezethez vagy sejtekhez kapcsolódjon. Például adhezinek általi tapadás esetén a baktérium nem egyszerűen lemosódik. A tapadók expressziója bizonyos baktériumfajokban a környezeti feltételektől függően változik. Különböző típusú pili létezik egy adhezin értelmében. A sejtek függelékei fehérjében, hosszában és átmérőjében különböznek. Funkciójuk baktériumról baktériumra is kismértékű eltéréseknek lehet kitéve. A hossz 0.1 és 20 mikrométer között változhat. A pili átmérője két és körülbelül 20 mikrométer között mozog. A szilárd-folyadék vagy gáz-folyadék interfészekhez való tapadás mellett a pili lehetővé teszi a baktériumok számára, hogy más baktériumokhoz kapcsolódjanak és az állati hámsejtekhez rögzüljenek. Ezenkívül a függelékek néha részt vesznek a baktériumok DNS-cseréjében. A bakteriális flagellával ellentétben a pili rövid és merev. Intracellulárisan és extracellulárisan vetülnek ki.
Jelentőség és funkció
A pili leginkább a gram-negatív festési viselkedéssel rendelkező baktériumokra jellemző. Az ilyen típusú baktériumok az egyéntől függően egy-négy ilyen sejtfolyamatkal rendelkeznek. Pili engedje vízkolonizáló baktériumok a szilárd anyagokhoz kapcsolódva, és ily módon a folyékony közegben ugyanazon a helyen maradnak. A tápközeg új tápanyagokat mossa el mellettük, és lemossa anyagcseréjük bomlástermékeit. Sőt, a baktériumok azáltal, hogy pilusukon vagy pilijükön keresztül a levegő és a folyadék közé kapcsolódnak, kivonhatják a tápanyagokat a folyékony közegből, és felhívhatják őket oxigén a levegőből egyszerre. A sűrű baktériumréteg csatolása a folyékony közeg felszínéhez söpredékként is ismert. Néhány típusú pili vízszintes gén átruházás. Ezeket a piliket F-pilinek vagy szexpilinek hívják. Ezek viszonylag vastag és üreges függelékek, amelyek csak donor baktériumokkal vagy donorokkal rendelkeznek. A befogadó egyént elfogadónak vagy befogadónak hívják, és a pilus a vele való érintkezés után leromlik. Ez automatikusan csökkenti az akceptor és a donor közötti cellatávolságot. A piluson kívül tehát rendkívül kis távolságra kialakítható egy plazmahíd, amely a genetikai információk átadását szolgálja. A rezisztencia (R) és a termékenységi (F) faktorokat a plazma hídon keresztül cserélik ki. Ennek a folyamatnak a részeként a DNS kettős szála egyetlen szálakká tekercselődik fel, majd a szál egy része a donortól a recipiensig vándorol. Ezt követi a plazma híd feloldódása. Ezután a baktériumok befejezik az egyetlen szálat, így kialakul a kettős szál. Még más baktériumok rendelkeznek úgynevezett IV. Típusú pili-kkel, amelyek lehetővé teszik, hogy szilárd felületen mozogjanak. Pileik PilA fehérje másolatokból állnak, és nem üregesek. Általában a velük felszerelt baktérium mindkét pólusán helyezkednek el. A pilus egyéb típusai közé tartozik a Hrp pilus, amely elsősorban növényekben található kórokozók, az I. típusú pilus, a IV-es típusú pilus és a Pap pilus. A pili közös eleme építési fehérjéjükben rejlik, amely megfelel az úgynevezett pilinnek. Ezenkívül a legtöbb pili cső alakú.
Betegségek és rendellenességek
Sok baktériumban a patogenitást fokozza a pilivel való felszerelés. Vagyis sok esetben a pilusos baktérium patogénebb, mint a pilus nélküli baktérium. Ebben az esetben a pili nemcsak az adhezin, hanem a virulencia faktor szerepét is felvállalja. Ebben az összefüggésben a virulenciafaktorok egy mikroorganizmus minden olyan tulajdonsága, amely meghatározhatóvá teszi patogén hatását, és ezáltal virulenciáját. A sejtekhez való kötődés piliája mellett a sejtekbe való behatolás eszközei és a sejtek pusztulásának mechanizmusai is szerepet játszanak a virulencia tényezőiben. egy adott mikroorganizmus. A virulenciafaktorok gyakran szerkezeti elemek, mint a pili, de megfelelhetnek a mikroorganizmus metabolitjainak is. Sok baktérium nemzetségben a pili a kritikus szerkezeti elem a gazdaszervezet kolonizálásához. Ha egy baktérium nem tud kapcsolódni a gazdájához, akkor általában kevésbé képes behatolni a gazdaszervezetbe. Amíg a baktérium nem hatol be, addig a gazdaszervezetben nem szaporodhat, és így nem okozhat kóros állapotot feltétel a házigazda testében. A legtöbb esetben a pili specifikus vagy nem specifikus módon reagál a célponton belüli egyedi receptorokkal sejt membrán hogy rögzítse benne a baktériumot. A baktériumok közötti DNS-cserére szakosodott pili szintén széles körben elősegíti a kórokozó agresszivitását. Minél gyorsabban terjedhet a kórokozó a gazda testében, annál agresszívebb és gyorsabb a kialakult fertőzés.
