FIMBRIAE: EGENSKABER, FUNKTIONER, SAMMENSÆTNING, TYPER - BIOLOGI - 2025

I mikrobiologi er fimbriae filamentøse, proteinstrukturer, som bakterier har, og som adskiller sig fra flagella efter deres diameter (mindre end 8 nm i de fleste tilfælde) og ved ikke at have en spiralformet struktur. Udtrykket bruges også inden for andre videnskaber til at definere en terminal del eller kant af et organ opdelt i meget fine segmenter.

Disse anatomiske strukturer udfører ikke mobilitetsfunktioner, er meget varierende og er tilsyneladende ikke vigtige for bakterierne, der besidder dem. Dette betyder, at hvis bakterier på grund af en fysisk, kemisk eller biologisk faktor mister deres fimbriae, ville det ikke indebære døden af ​​cellen eller afbrydelser af deres biologiske cyklusser.

Fimbriae. Taget og redigeret fra

egenskaber

Fimbriae er karakteristiske vedhæng af Gram-negative bakterier (dem, der ikke reagerer på Gram-plet). Meget få gram-positive bakterier (de bakterier, der pletter blå eller violet på Gram's plet) vides at have disse strukturer, men de er dog observeret i streptokokker, korynebakterier og arter af slægten Actynomycetes.

De har lige og stive trådformede former, er kortere og tyndere (3-10 nm i diameter) end flagella. De fleste består af en enkelt type meget hydrofobt kugleprotein kaldet pilin.

De er omkring 17-25 kilodalton (kDa), og deres underenheder er arrangeret i en spiralformet matrix, der efterlader et lille centralt hul.

Fimbriae implanteres på niveauet med bakteriens cytoplasmatiske membran. Deres antal varierer afhængigt af arten og mellem individer med den samme befolkning er der endda blevet observeret arter, der kan forekomme fra nogle få fimbriae til flere hundrede eller tusinder pr. Individ.

Fimbriae kan ses omkring hele celleomkretsen, inklusive enderne af cellen, også kaldet de polære områder.

typer

Der kendes flere typer fimbria, men generelt henvises der til to hovedtyper: klæbende og seksuelle.

Selvklæbende fimbriae

De er celle villi mellem 4 og 7 nm i diameter, deres antal og fordeling afhænger af arten.

Seksuel fimbria

De er ens i form og størrelse, ca. 1 til 10 pr. Celle. De er bredere end klæbende, ca. 9-10 nm i diameter. De bestemmes genetisk af seksuelle faktorer eller konjugative plasmider.

Funktioner

Rollen af ​​fimbriae i mange typer bakterier er ikke kendt med sikkerhed. Alligevel ser det ud til, at de i nogle grupper foretrækker fiksering eller vedhæftning til forskellige underlag, tillader dannelse af biofilm, der også favoriserer vedhæftning, aggregering, koaggregering og fiksering til væskeoverflader, hvori de danner slør.

Selvklæbende fimbriae

Funktionaliteten af ​​disse fimbriae er overholdelse af specifikke og overfladiske receptorer. Dette er yderst vigtigt, da overholdelse af levende eller inerte underlag spiller en grundlæggende rolle i koloniseringen af ​​forskellige levesteder eller værten afhængigt af arten.

Den klæbende særegenhed (adhæsinfunktion) skyldes ikke det pilinprotein, der hovedsageligt udgør fimbrien, men af ​​et glycoprotein kaldet lektin, der ligger i den distale ende af tillægget.

Dette protein er i stand til at binde med høj affinitet til polysaccharidsidekæder, der er til stede i den cytoplasmatiske membran af de celler, som det klæber til.

Selvklæbende fimbria. Taget og redigeret fra: 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_

Seksuel fimbria

De er nødvendige for bakteriekonjugering, det vil sige til udveksling af genetisk information mellem en donor og en modtagercelle.

Kemisk sammensætning

Fimbriae er proteiner i naturen. Nogle forfattere nævner, at proteinet, der komponerer dem, er en proteinsubenhed kaldet fimbrilin (FimA) på 17 til 20 kDa og er kodet af fimA-genet.

Andre henviser imidlertid til pilin, et protein, der er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​et meget kort lederpeptid, på 6 til 7 rester, efterfulgt af en methyleret N-terminal phenylalaninrest og af en stærkt konserveret sekvens på ca. hydrofobe rester af NMePhe pilin type.

Medicinsk betydning

Binding af bakterier (med klæbende fimbriae) til specifikke receptorer på den menneskelige celle er det første trin til etablering af infektioner i kroppen; såsom dannelse af tandplak ved koaggregering af individer af forskellige arter på tanden og vævskoloniseringsfaktorer ved Neisseria gonorrhoeae og uropatogene stammer af Escherichia coli.

Fimbriae's rolle som en virulensfaktor i gramnegative bakterier er blevet undersøgt omfattende i Neisseria gonorrhoeae og N. meningitidis bakterier.

Disse patogene arter producerer lignende fimbriae fra et strukturelt og antigent synspunkt. Virulente sorter af N. gonorrhoeae viser fimbriae på overfladen på 16,5 til 21,5 kDa og er i stand til fast vedhæftning til cellerne i slimhinden i kønsorganet.

Selvom gram-positive bakterier med fimbriae er sjældne, er der fundet facultative baciller fra denne gruppe i mundhulen. De viser to typer fimbriae:

• Type 1, der medierer adhæsion til tandoverfladen gennem interaktion med prolinrige syreproteiner i spyt.
• Type 2 fimbriae, som medierer adhæsion af bakterier til orale streptokokker.

Gram-positive Actynomycetes-arter binder forskelligt end Gram-negative. Disse er kovalent bundet til det peptidoglycan lag af cellevæggen.

Evnen hos buccale Actynomycetes-arter til at klæbe til slimhindeceller og samles med cariogene streptokokker letter dannelsen af ​​en biofilm og initieringen af ​​tandplak.

Fimbriae eller pili?

Begge udtryk er blevet brugt synonymt af nogle forfattere, mens de for andre ikke er ens, og kun henviser til klæbende fimbriae som fimbriae, mens seksuelle fimbriae kaldes pili (se egenskaber).

Selv seksuel fimbria kan findes i tekster og forskning som seksuelt hår, seksuelt hår eller seksuel pili. Ethvert anvendt udtryk er gyldigt, og dets anvendelse afhænger af den mikrobiologiske træningsskole.

Referencer

1. A. Barrientos (2004) Praktisk kursus i entomologi. Redaktionelt universitet i Barcelona. 947 s.
2. Fimbria. Gendannes fra
3. O. Aguado Martín (2007). De daglige sommerfugle i Castilla y León-II (Lepidoptera Ropalóceros) Art, biologi, distribution og konservering. Kapitel 3. Anatomi af imago. Castilla og leon møde. Ministeriet for miljø. Grundlæggelse af naturarv. 1029 s.
4. M. Prescott, JP Harley og GA Klein (2009). Mikrobiologi, 7. udgave, Madrid, Mexico, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 s.
5. Universidad de Grenada (2006). Apéndices filamentosos procariotas. Recuperado de www.ugr.es.
6. Celis Sersen (2012). Presencia de porphyromonas gingivalis, Genotipos fimA-I, II, III y IV, en un grupo de escolares chilenos de 4 a 8 años de edad. Tomado de repositorio.uchile.cl.
7. Gary, M.D. Procop, M.S. Elmer, W. Koneman (2008). Diagnóstico microbiológico. Editorial Medica Panamericana. 1691 pp.
8. Paranchych, L.S. Frost (1988). The physiology and biochemistry of pili. Advances in Microbial Physiology.
9. Dalrymple, J.S. Mattick (1987).An analysis of the organization and evolution of type 4 fimbrial (MePhe) subunit proteins. Journal of Molecular Evolution.
10. Bacterial Pili (Fimbriae): Characteristics, Types and Medical Importance (2013). Microbe Online. Recuperado de microbeonline.com.