FIMBRIE: CHARAKTERYSTYKA, FUNKCJE, SKŁAD, RODZAJE - BIOLOGIA - 2024

W mikrobiologii fimbrie są włóknistymi strukturami białkowymi, które mają bakterie i które różnią się od wici średnicą (w większości przypadków mniejszą niż 8 nm) i brakiem struktury spiralnej. Termin ten jest również używany w innych naukach do określenia końcowej części lub granicy narządu podzielonego na bardzo drobne segmenty.

Te struktury anatomiczne nie spełniają funkcji ruchowych, są bardzo zmienne i najwyraźniej nie są niezbędne dla bakterii, które je posiadają. Oznacza to, że jeśli z powodu jakiegoś czynnika fizycznego, chemicznego lub biologicznego bakterie utracą fimbrie, nie będzie to oznaczać śmierci komórki ani przerw w ich cyklach biologicznych.

Fimbriae. Zrobione i zredagowane z http://www.stopfoodborneillness.org/pathogen/stec-shiga-toxin-producing-e-coli/

cechy

Fimbrie to charakterystyczne wyrostki bakterii Gram-ujemnych (te, które nie reagują na barwienie metodą Grama). Wiadomo, że bardzo niewiele bakterii Gram-dodatnich (bakterie wybarwiające się na niebiesko lub fioletowo na barwieniu Grama) posiada te struktury, jednak zaobserwowano je u paciorkowców, maczugowców i gatunków z rodzaju Actynomycetes.

Mają proste i sztywne nitkowate kształty, są krótsze i cieńsze (3-10 nm średnicy) niż wici. Większość składa się z jednego typu wysoce hydrofobowego białka globularnego zwanego piliną.

Mają około 17-25 kilodaltonów (kDa), a ich podjednostki są ułożone w spiralną matrycę, która pozostawia mały centralny otwór.

Fimbrie implantowane są na poziomie błony cytoplazmatycznej bakterii. Ich liczba różni się w zależności od gatunku i między osobnikami tej samej populacji, zaobserwowano nawet gatunki, które mogą występować od kilku fimbrii do kilkuset lub tysięcy na osobnika.

Fimbrie można zobaczyć na całym obwodzie komórki, w tym na końcach komórki, zwanych również regionami polarnymi.

Rodzaje

Znanych jest kilka rodzajów fimbrii, ale ogólnie określa się dwa główne typy: adhezyjny i płciowy.

Klej fimbriae

Są kosmkami komórkowymi o średnicy od 4 do 7 nm, ich liczba i rozmieszczenie zależą od gatunku.

Fimbrie seksualne

Mają podobny kształt i rozmiar, około 1 do 10 na komórkę. Są szersze niż klej, mają średnicę około 9-10 nm. Są genetycznie zdeterminowane przez czynniki płciowe lub plazmidy koniugacyjne.

cechy

Rola fimbrii w wielu typach bakterii nie jest na pewno znana. Mimo to wydaje się, że w niektórych grupach sprzyjają utrwalaniu lub przyleganiu do różnych podłoży, pozwalają na tworzenie się biofilmów, które również sprzyjają adhezji, agregacji, koagregacji i wiązaniu do powierzchni płynnych, na których tworzą zasłony.

Klej fimbriae

Funkcjonalność tych fimbrii polega na przyleganiu do specyficznych i powierzchownych receptorów. Ma to ogromne znaczenie, ponieważ przyleganie do żywych lub obojętnych substratów odgrywa fundamentalną rolę w kolonizacji różnych siedlisk lub żywiciela w zależności od gatunku.

Specyfika adhezyny (funkcja adhezyny) nie wynika z białka piliny, które stanowi głównie fimbrię, ale z glikoproteiny zwanej lektyną, znajdującej się na dystalnym końcu wyrostka robaczkowego.

Białko to jest zdolne do wiązania się z dużym powinowactwem z polisacharydowymi łańcuchami bocznymi obecnymi w błonie cytoplazmatycznej komórek, do których przylega.

Klej fimbria. Zrobione i edytować z: https://bio.libretexts.org/TextMaps/Microbiology/Book%3A_Microbiology_(Kaiser)/Unit_1%3A_Introduction_to_Microbiology_and_Prokaryotic_Cell_Anatomy/2%3A_The_Prokaryotic_Cell%3A_Bacterilioticotic_Cell%3A_Bacterisideotic_Cell%3A_Bacterili3sideCallia/23A_Bacterilioticotic_Cell%3A_Bacterisideotic_Cell%3A_Bacteriliotic_Cellia/23A_Bacterilioticotic_Cellures/23A_Bacteriliotic_Cellures / 23A_Bacterilioticotic_Cell% 3A_Bacteriliotic_Cellures / 23A_Bacteriliotic_Cellures_3A_Bacteriliotic_Cell% 3A_Bacterili3A_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_The_Prokaryotic3_

Fimbrie seksualne

Są one niezbędne do koniugacji bakteryjnej, czyli do wymiany informacji genetycznej między dawcą a komórką biorcą.

Skład chemiczny

Fimbrie mają naturę białkową. Niektórzy autorzy wspominają, że składające się na nie białko jest podjednostką białka zwaną fimbriliną (FimA) o masie 17–20 kDa i jest kodowana przez gen fimA.

Jednak inne odnoszą się do piliny, białka, które charakteryzuje się obecnością bardzo krótkiego peptydu liderowego, z 6 do 7 resztami, po którym następuje metylowana N-końcowa reszta fenyloalaniny i wysoce konserwatywna sekwencja około 24 reszty hydrofobowe typu piliny NMePhe.

Znaczenie medyczne

Wiązanie się bakterii (za pomocą adhezyjnych fimbrii) do określonych receptorów w komórce ludzkiej jest pierwszym krokiem do powstania infekcji w organizmie; takie jak tworzenie się płytki nazębnej przez koagregację osobników różnych gatunków na zębie i czynniki kolonizacji tkanek przez Neisseria gonorrhoeae i uropatogenne szczepy Escherichia coli.

Rola fimbrii jako czynnika wirulencji u bakterii Gram-ujemnych była szeroko badana u bakterii Neisseria gonorrhoeae i N. meningitidis.

Te patogenne gatunki wytwarzają podobne fimbrie ze strukturalnego i antygenowego punktu widzenia. Zjadliwe odmiany N. gonorrhoeae wykazują fimbrie na powierzchni od 16,5 do 21,5 kDa i są zdolne do silnego przylegania do komórek błony śluzowej dróg rodnych.

Chociaż bakterie Gram-dodatnie z fimbriami są rzadkie, w jamie ustnej wykryto fakultatywnie prątki z tej grupy. Pokazują dwa rodzaje fimbrii:

• Typ 1, pośredniczący w przyleganiu do powierzchni zębów poprzez interakcję z białkami kwaśnymi bogatymi w prolinę w ślinie.
• Fimbrie typu 2, które pośredniczą w przyleganiu bakterii do paciorkowców jamy ustnej.

Gatunki Gram-dodatnie Actynomycetes wiążą się inaczej niż Gram-ujemne. Są one kowalencyjnie przyłączone do warstwy peptydoglikanu ściany komórkowej.

Zdolność policzkowych gatunków Actynomycetes do przylegania do komórek błony śluzowej i gromadzenia się z próchnicotwórczymi paciorkowcami ułatwia tworzenie się biofilmu i inicjację płytki nazębnej.

Fimbriae czy pili?

Oba terminy były używane przez niektórych autorów jako synonimy, podczas gdy dla innych nie są identyczne i odnoszą się tylko do fimbrii klejących jako fimbrie, podczas gdy fimbrie płciowe nazywane są pili (patrz charakterystyka).

Nawet fimbrie seksualne można znaleźć w tekstach i badaniach, takich jak włosy seksualne, włosy seksualne lub pili seksualne. Każdy użyty termin jest ważny, a jego użycie zależy od mikrobiologicznej szkoły szkolenia.

Bibliografia

1. A. Barrientos (2004) Praktyczny kurs entomologii. Uniwersytet redakcyjny w Barcelonie. 947 s.
2. Fimbria. Odzyskany z http://www.doctissimo.com
3. O. Aguado Martín (2007). Dzienne motyle Castilla y León-II (Lepidoptera Ropalóceros) Gatunek, biologia, rozmieszczenie i ochrona. Rozdział 3. Anatomia imago. Spotkanie Kastylii i Leona. Ministerstwo Środowiska. Fundament dziedzictwa naturalnego. 1029 s.
4. M. Prescott, JP Harley i GA Klein (2009). Microbiology, 7. edycja, Madryt, Meksyk, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 s.
5. Uniwersytet Grenady (2006). Prokariotyczne nitkowate wyrostki. Odzyskany z www.ugr.es.
6. Celis Sersen (2012). Obecność porphyromonas gingivalis, genotypów fimA-I, II, III i IV w grupie chilijskich uczniów w wieku od 4 do 8 lat. Zaczerpnięty z repository.uchile.cl.
7. Gary, MD Procop, MS Elmer, W. Koneman (2008). Diagnostyka mikrobiologiczna. Od redakcji Medica Panamericana. 1691 s.
8. Paranchych LS Frost (1988). Fizjologia i biochemia pilusów. Postępy w fizjologii drobnoustrojów.
9. Dalrymple, JS Mattick (1987), Analiza organizacji i ewolucji białek podjednostkowych fimbrii typu 4 (MePhe). Journal of Molecular Evolution.
10. Bacterial Pili (Fimbriae): Charakterystyka, typy i znaczenie medyczne (2013). Microbe Online. Odzyskany z microbeonline.com.