14.3 B: Pili och Pilus Assembly

en pilus (Latin för ”hår;” plural: pili) är en hårliknande appendage som finns på ytan av många bakterier. Termerna pilus och fimbria (Latin för” tråd” eller ”fiber”, plural: fimbriae ) kan användas omväxlande, även om vissa forskare reserverar termen pilus för bilagan som krävs för bakteriell konjugering. Alla pili består främst av oligomera pilin proteiner.,

dussintals av dessa strukturer kan existera på bakterierna. Vissa bakterievirus eller bakteriofager fäster vid receptorer på pili i början av deras reproduktionscykel. Pili är antigena. De är också bräckliga och ständigt ersatta, ibland med pili av olika sammansättning, vilket resulterar i förändrad antigenicitet. Specifika värd svar på gamla pili struktur är inte effektiva på den nya strukturen. Rekombinationsgener av pili-kod för variabla (V) och konstanta (C) regioner i pili (liknande immunoglobulindiversitet).,

Konjugativ pili tillåter överföring av DNA mellan bakterier, i processen med bakteriell konjugering. De kallas ibland ”sex pili”, i analogi med sexuell reproduktion, eftersom de tillåter utbyte av gener via bildandet av”parning par”. Kanske den mest väl studerade är f pilus av Escherichia coli, kodad av f plasmid eller fertilitetsfaktor.

En pilus är vanligtvis 6 till 7 nm i diameter., Under konjugering, en pilus som kommer från donatorbakterien ensnares mottagarbakterien, drar den i nära och så småningom utlöser bildandet av en parningbro, som etablerar direktkontakt och bildandet av en kontrollerad pore som möjliggör överföring av DNA från givaren till mottagaren., Vanligtvis består det DNA som överförs av de gener som krävs för att göra och överföra pili (ofta kodade på en plasmid), och är ett slags själviskt DNA; men andra bitar av DNA överförs ofta, och detta kan resultera i spridning av genetiska egenskaper, såsom antibiotikaresistens, bland en bakteriell population. Inte alla bakterier kan göra konjugativ pili, men konjugering kan uppstå mellan bakterier av olika arter.

vissa pili, som kallas ”typ IV pili”, genererar rörliga krafter., De yttre ändarna av pili vidhäftar till ett fast substrat, antingen ytan till vilken bakterierna är fästa eller till andra bakterier, och när pilus kontraherar drar den bakterierna framåt, som en gripkrok. Rörelse som produceras av typ IV pili är typiskt ryckig, och så kallas det ”ryckande motilitet”, som skiljer sig från andra former av bakteriell motilitet, såsom motilitet som produceras av flagella. Men vissa bakterier, till exempel Myxokocker xanthus, uppvisar glidmotilitet. Bakteriell typ IV-piliner är liknande i struktur till komponenten flagelliner av Archaeal flagella.,

fastsättning av bakterier till värdytor krävs för kolonisering under infektion eller för att initiera bildandet av en biofilm. En fimbria är en kort pilus som används för att fästa bakterien på en yta. Fimbriae är antingen placerade vid polerna i en cell eller är jämnt fördelade över hela ytan. Muterade bakterier som saknar fimbriae kan inte hålla sig till sina vanliga målytor och kan därför inte orsaka sjukdomar. Vissa fimbriae kan innehålla lektiner. Lektinerna är nödvändiga för att hålla sig till målceller, eftersom de kan känna igen oligosackaridenheter på ytan av dessa målceller., Andra fimbriae binder till komponenter i den extracellulära matrisen. Fimbriae finns i både Gram-negativa och Gram-positiva bakterier. I Gram-positiva bakterier är pilin-subenheterna kovalent kopplade.