De pili (från latin hår, i singular pilus) är förlängningar som ligger på ytan av vissa bakterieceller. De är främst relaterade till den horisontella genöverföringsmekanismen som kallas konjugering, med rörelse och vidhäftning av bakterier till biotiska och abiotiska ytor.
Pili-liknande processer bör inte förväxlas med flageller eller fimbriae, eftersom de skiljer sig mycket åt i struktur och funktion - även om de med den senare delar funktionen av cellvidhäftning..
Artikelindex
Pilen upptäcktes tack vare implementeringen av elektronmikroskopi, medan man studerade de bakteriella filamentösa bilagorna. I mitten av 1950-talet visualiserades de och kallades fimbria.
Det var inte förrän på 1960-talet som Brinton introducerade termen pili och skapade skillnader mellan dessa strukturer med fimbriae och med resten av de filamentösa förlängningarna..
Även om prokaryota organismer anses vara "enkla" - jämfört med släktlinjen med eukaryoter - har de en rad egenskaper som gör dem ganska komplexa, inte bara på insidan utan också på utsidan..
Vissa bakterier omges av en serie processer med flera funktioner, främst rörelse och utbyte av genetiskt material.
En av dessa förlängningar är pili, strukturer som liknar fint hår och är relaterade till den horisontella överföringen av gener..
Pili består främst av ett oligomert protein som kallas pilin (16-20 kDa). Pilinen är anordnad på ett spiralformat sätt med varandra för att bilda en cylinderformad struktur. Detta protein kan ändra sitt strukturella arrangemang för att delta i rörelse.
Vanlig pili har en genomsnittlig längd på 0,3 till 1,0 pm och en diameter på 7 nm. Denna åtgärd kan dock förändras avsevärt beroende på vilken art det är fråga om..
De distribueras på cellytan hos grampositiva och gramnegativa bakterier, men sexuell pili har endast rapporterats i en grupp gramnegativa bakterier..
Det finns andra tillägg som liknar pilis, men skiljer sig åt i struktur och funktion. Därför är det nödvändigt att klargöra dessa aspekter för att undvika förvirring. Till exempel är pili mycket tunnare och mycket kortare än en flagellum..
Även om termen pili och frimbriae används av vissa författare som synonymer, finns fimbriae i allmänhet i stort antal och deltar i fenomenet vidhäftning av mikroorganismer - vilket är relevant för att definiera den smittsamma förmågan hos cellen i fråga..
Även om de också deltar i vidhäftning, finns pili i mindre antal och är längre.
De bakteriella gener som kodar för bildandet av pili kan lokaliseras i organismens kromosom eller som en extrakromosomal enhet, det vill säga i en plasmid..
Historiskt har pili grupperats med hänsyn till fenotypiska egenskaper såväl som antigena egenskaper. En klassificering som fastställts i banbrytande studier av pili tog hänsyn till förmågan hos hemagglutination, med användning av pili som finns i olika stammar av E coli.
En andra klassificering baseras på relativa morfologiska egenskaper i tre grupper: den flexibla och tunna pili, den flexibla och tjocka och den styva.
Den sista klassificeringen föreslår två huvudkategorier: vanlig pili och sexuell pili. Eftersom klassificeringen huvudsakligen baseras på strukturens funktion kommer vi att diskutera varje typ i detalj i nästa avsnitt..
Utbytet av genetiskt material är inte begränsat till överföring av DNA från förälder till barn. I alla livslinjer är ett fenomen som kallas horisontell genöverföring (förkortat THG) utbrett, där individer av samma generationstid - som kanske eller inte är relaterade - kan utbyta DNA.
I prokaryoter är en form av THG konjugering, vilket innebär att genetiskt material passerar från en individ till en annan och strukturen som används är den sexuella pili. Denna förlängning kommer att fungera som en "bro" där en bakterie som heter F + kommer att ansluta till en F- och passage av DNA kommer att ske..
Ett av kännetecknen för konjugering är att det måste finnas fysisk kontakt mellan de deltagande bakterierna. DNA som doneras tillför generellt en funktion till mottagarbakterierna, inklusive resistens mot ett antibiotikum eller förmågan att metabolisera en förening effektivt..
Det finns ytterligare två typer av THG, nämligen: transformation och transduktion. Tillsammans med konjugering har dessa processer format utvecklingen av genomernas arter (inte bara bakterier), vilket ger en högre nivå av komplexitet till livets träd - att om vi lägger till THG-händelser är det bättre att hänvisa till en netto och inte ett träd.
I arter Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, och i mycket specifika stammar av E coli pili spelar en roll i rörelse.
Rörligheten hos denna bakteriegrupp sker enligt följande: en underenhet av proteinerna som utgör dem - pilin sträcker sig från pilus. Sedan lyckas den här nya förlängningen komma i kontakt med en främmande cellyta och när den når den dras den tillbaka och främjar en rörelse i cellen.
Denna första typ av rörelse är känd som kontraktionsmotilitet. Som man kan förvänta sig, körningen av detta rörelsemönster resulterar i korta, intermittenta rörelser..
Den andra typen av rörlighet är känd som glidande rörlighet och är karakteristisk för myxobakterier. Det har varit relaterat till förskjutning av celler i miljöer där proportionerna av vatten är ganska låga, såsom jord eller biofilm. Mekanismen är dock inte så väl förstådd..
Andra författare skiljer sig åt i denna åsikt (se Zhou & Li, 2015) och föreslår att pili inte är strukturer relaterade till rörelse..
Pili deltar i vidhäftningen av bakterieceller till olika ytor, både biotiska och abiotiska.
I gramnegativa bakterier är närvaron av pili (och fimbriae som nämnts ovan) associerad med reglering av interaktioner mellan mikrober och mikroorganismer, vilka är viktiga vid utveckling av sjukdomar..
Observera att vidhäftningen av mikroorganismen till värdcellen är ett viktigt steg i de tidiga stadierna av patologin.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.