14.3 B: pili i Pilus Assembly

pilus (łac. „włosy”; liczba mnoga: pili) jest owłosionym wyrostkiem występującym na powierzchni wielu bakterii. Terminy pilus i fimbria (łac. „nić” lub „włókno”, liczba mnoga: fimbriae ) mogą być używane zamiennie, chociaż niektórzy badacze rezerwują termin pilus dla wyrostka potrzebnego do koniugacji bakteryjnej. Wszystkie pili składają się głównie z oligomerycznych białek piliny.,

Niektóre wirusy bakteryjne lub bakteriofagi przyłączają się do receptorów na pili na początku cyklu rozrodczego. Pili są antygenowe. Są również kruche i stale zastępowane, czasem z pili o różnym składzie, co powoduje zmianę antygenowości. Specyficzne reakcje gospodarza na starą strukturę pili nie są skuteczne na nowej strukturze. Geny rekombinacyjne pili kodują zmienne (V) i stałe (C) regiony pili (podobne do różnorodności immunoglobulin).,

Koniugacyjne pili umożliwiają transfer DNA między bakteriami, w procesie koniugacji bakteryjnej. Są one czasami nazywane „sex pili”, w analogii do rozmnażania płciowego, ponieważ pozwalają na wymianę genów poprzez tworzenie „par godowych”. Być może najlepiej zbadany jest pilus f Escherichia coli, kodowany przez plazmid F lub czynnik płodności.

pilus ma zwykle średnicę od 6 do 7 nm., Podczas koniugacji, pilus wyłaniający się z bakterii dawcy zniewala bakterię biorcę, przyciąga ją do siebie i ostatecznie wyzwala tworzenie się mostu kojarzenia, który ustanawia bezpośredni kontakt i tworzenie kontrolowanych porów, które umożliwiają transfer DNA z dawcy do biorcy., Zazwyczaj, DNA przenoszone składa się z genów wymaganych do i transferu pili (często kodowane na plazmid), i jest rodzajem samolubnego DNA; jednak, inne kawałki DNA często są współ transferowane, i to może prowadzić do rozpowszechniania cech genetycznych, takich jak odporność na antybiotyki, wśród populacji bakterii. Nie wszystkie bakterie mogą wytwarzać koniugacyjne pili, ale koniugacja może wystąpić między bakteriami różnych gatunków.

niektóre pili, zwane „pili typu IV”, generują siły ruchowe., Zewnętrzne końce pili przylegają do stałego podłoża, albo do powierzchni, do której są przymocowane bakterie, albo do innych bakterii, a gdy pilus się kurczy, ciągnie bakterie do przodu, jak hak chwytający. Ruch wytwarzany przez typ IV pili jest zwykle jerky, i tak nazywa się „drganie ruchliwość,” w odróżnieniu od innych form ruchliwości bakterii, takich jak ruchliwość wytwarzana przez wici. Jednak niektóre bakterie, na przykład Myxococcus xanthus, wykazują ruchliwość ślizgową. Bakteryjne piliny typu IV są podobne w strukturze do flagellin składowych wiciowce archaeal flagella.,

przytwierdzenie bakterii do powierzchni gospodarza jest wymagane do kolonizacji podczas infekcji lub zainicjowania tworzenia biofilmu. Fimbria to krótki pilus, który służy do przymocowania bakterii do powierzchni. Fimbriae znajdują się na biegunach komórki lub są równomiernie rozłożone na całej jej powierzchni. Zmutowane bakterie, które nie mają fimbriae, nie mogą przylegać do swoich zwykłych powierzchni docelowych, a tym samym nie mogą powodować chorób. Niektóre fimbriae mogą zawierać lektyny. Lektyny są niezbędne do przylegania do komórek docelowych, ponieważ mogą rozpoznawać jednostki oligosacharydowe na powierzchni tych komórek docelowych., Inne fimbriae wiążą się ze składnikami macierzy pozakomórkowej. Fimbriae występują zarówno u bakterii Gram-ujemnych, jak i Gram-dodatnich. U bakterii Gram-dodatnich podjednostki pilina są kowalencyjnie połączone.