FIMBRIAE: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦИИ, СЪСТАВ, ВИДОВЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

В микробиологията фимбриите са нишковидни, протеинови структури, които бактериите имат и които се различават от жлезистите по диаметъра си (по-малко от 8 nm в повечето случаи) и по това, че нямат спирална структура. Терминът се използва и в други науки за определяне на терминална част или граница на орган, разделен на много фини сегменти.

Тези анатомични структури не изпълняват функции за мобилност, са много променливи и очевидно не са жизненоважни за бактериите, които ги притежават. Това означава, че ако поради някакъв физически, химичен или биологичен фактор бактериите загубят фимбриите си, това не би означавало смъртта на клетката или прекъсване на биологичните им цикли.

Фимбрии. Взето и редактирано от

характеристики

Фимбриите са характерни придатъци на грам-отрицателни бактерии (тези, които не реагират на оцветяване по Грам). Известно е, че много малко грам-положителни бактерии (онези бактерии, които оцветяват синьо или виолетово върху петно ​​по Грам) притежават тези структури, но те са наблюдавани при стрептококи, коринебактерии и видове от рода Actynomycetes.

Те имат прави и твърди нишковидни форми, по-къси и по-тънки (с диаметър 3-10 nm) в сравнение с жлетовете. Повечето са съставени от един тип силно хидрофобен глобуларен протеин, наречен пилин.

Те са около 17-25 килодалтона (kDa) и техните субединици са подредени в спирална матрица, която оставя малък централен отвор.

Фимбриите се имплантират на нивото на цитоплазмената мембрана на бактериите. Броят им варира в зависимост от вида и между индивидите от една и съща популация, дори са наблюдавани видове, които могат да се появят от няколко фимбрии до няколко стотин или хиляди на индивид.

Фимбриите могат да се видят около целия периметър на клетката, включително краищата на клетката, наричани още полярни области.

Видове

Известни са няколко вида фимбрии, но обикновено се споменават два основни типа: адхезивни и сексуални.

Адхезивни фимбрии

Те са клетъчни вили с диаметър между 4 до 7 nm, броят и разпространението им зависят от вида.

Сексуални фимбрии

Те са сходни по форма и размер, около 1 до 10 на клетка. Те са по-широки от лепилото, с диаметър приблизително 9-10 nm. Те са генетично обусловени от сексуални фактори или конюгативни плазмиди.

Характеристика

Ролята на фимбриите в много видове бактерии не е известна със сигурност. Въпреки това изглежда, че в някои групи те предпочитат фиксирането или прилепването към различни субстрати, позволяват образуването на биофилми, които също благоприятстват адхезията, агрегирането, коагрегацията и фиксирането към течни повърхности, в които образуват воали.

Адхезивни фимбрии

Функционалността на тези фимбрии е придържане към специфични и повърхностни рецептори. Това е от изключителна важност, тъй като прилепването към живи или инертни субстрати играе основна роля в колонизацията на различните местообитания или гостоприемника в зависимост от вида.

Адхезивната особеност (адхезивна функция) се дължи не на пилинния протеин, който съставлява главно фимбрия, а на гликопротеин, наречен лектин, разположен в отдалечения край на апендикса.

Този протеин е способен да се свързва с висок афинитет към полизахаридни странични вериги, присъстващи в цитоплазмената мембрана на клетките, към които се прилепва.

Адхезивна фимбрия. Взети и редактирана от: 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_

Сексуални фимбрии

Те са необходими за бактериална конюгация, тоест за обмен на генетична информация между донор и реципиентна клетка.

Химичен състав

Фимбриите са протеинови в природата. Някои автори споменават, че протеинът, който ги съставя, е протеинова субединица, наречена фимбрилин (FimA), от 17 до 20 kDa и е кодирана от fimA гена.

Други обаче се отнасят до пилин, протеин, характеризиращ се с присъствието на много къс лидерен пептид, от 6 до 7 остатъка, последван от метилиран N-краен фенилаланинов остатък и от силно запазена последователност от приблизително 24 хидрофобни остатъци от типа пилони NMePhe.

Медицинско значение

Свързването на бактериите (с адхезивни фимбрии) със специфични рецептори на човешката клетка е първата стъпка за установяване на инфекции в организма; като образуване на зъбна плака, чрез коагрегация на индивиди от различни видове на зъба и фактори на колонизация на тъканите, от Neisseria gonorrhoeae и уропатогенни щамове на Escherichia coli.

Ролята на фимбриите като фактор на вирулентност при грамотрицателни бактерии е проучена подробно при бактерии Neisseria gonorrhoeae и N. meningitidis.

Тези патогенни видове произвеждат подобни фимбрии от структурна и антигенна гледна точка. Вирулентните сортове от N. gonorrhoeae показват повърхностни фимбрии от 16,5 до 21,5 kDa и са способни здраво да се прилепват към клетките на лигавицата на гениталния тракт.

Въпреки че грам-положителните бактерии с фимбрии са рядкост, факултативни бацили от тази група са открити в устната кухина. Те показват два вида фимбрии:

• Тип 1, медиираща прилепването към зъбната повърхност чрез взаимодействие с богати на пролин киселини протеини в слюнката.
• Тип 2 фимбрии, които посредничат прилепването на бактериите към оралните стрептококи.

Грам-положителните видове Actynomycetes се свързват различно от грам-отрицателните. Те са ковалентно прикрепени към пептидогликановия слой на клетъчната стена.

Способността на видовете buccal Actynomycetes да се придържат към лигавичните клетки и да се събират с кариогенни стрептококи улеснява образуването на биофилм и образуването на зъбна плака.

Fimbriae или пили?

И двата термина са били използвани синонимно от някои автори, докато за други не са идентични и се отнасят само за адхезивни фимбрии като фимбрии, докато сексуалните фимбрии се наричат ​​пили (виж характеристиките).

Дори сексуални фимбрии могат да бъдат намерени в текстове и изследвания като сексуална коса, сексуална коса или сексуални пили. Всеки използван термин е валиден и употребата му зависи от микробиологичната школа на обучение.

Препратки

1. A. Barrientos (2004) Практически курс по ентомология. Редакционен университет в Барселона. 947 стр.
2. Власинките. Възстановена от
3. О. Агуадо Мартин (2007). Дневните пеперуди на Кастилия и Леон-II (Lepidoptera Ropalóceros) Видове, биология, разпространение и опазване. Глава 3. Анатомия на имаго. Кастилия и Леон среща. Министерство на околната среда. Фондация за природно наследство. 1029 стр.
4. М. Прескот, JP Harley и GA Klein (2009). Микробиология, 7-мо издание, Мадрид, Мексико, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 стр.
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.