FIMBRIAE: VLASTNOSTI, FUNKCIE, ZLOŽENIE, TYPY - BIOLÓGIE - 2025

V mikrobiológii sú fimbrie vláknité, proteínové štruktúry, ktoré majú baktérie a ktoré sa líšia od bičíkov svojím priemerom (vo väčšine prípadov menej ako 8 nm) a nemajú špirálovú štruktúru. Tento výraz sa používa aj v iných vedách na definovanie terminálnej časti alebo hranice orgánu rozdeleného na veľmi jemné segmenty.

Tieto anatomické štruktúry nespĺňajú funkcie mobility, sú veľmi variabilné a zjavne nie sú životne dôležité pre baktérie, ktoré ich vlastnia. To znamená, že ak baktérie stratia svoj fimbriae v dôsledku nejakého fyzikálneho, chemického alebo biologického faktora, neznamená to smrť bunky alebo prerušenie ich biologických cyklov.

Rias. Prevzaté a upravené z http://www.stopfoodborneillness.org/pathogen/stec-shiga-toxin-producing-e-coli/

vlastnosti

Fimbrie sú charakteristické prídavky gramnegatívnych baktérií (tých, ktoré nereagujú na Gramovo farbenie). Je známe, že len veľmi málo gram-pozitívnych baktérií (baktérií, ktoré zafarbujú na Gramovom farbení modrú alebo fialovú), je známe, že majú tieto štruktúry, pozorovali sa však u streptokokov, corynebaktérií a druhov rodu Actynomycetes.

Majú rovné a tuhé vláknité tvary, sú kratšie a tenšie (priemer 3 až 10 nm) ako bičíky. Väčšina z nich pozostáva z jediného typu vysoko hydrofóbneho globulárneho proteínu nazývaného pilín.

Sú to asi 17 - 25 kilodaltonov (kDa) a ich podjednotky sú usporiadané do špirálovej matrice, ktorá zanecháva malú strednú dieru.

Fimbrie sa implantujú na úrovni cytoplazmatickej membrány baktérií. Ich počet sa líši podľa druhu a medzi jedincami tej istej populácie, dokonca sa pozorovali druhy, ktoré sa môžu vyskytovať od niekoľkých fimbrií po niekoľko stoviek alebo tisícov na jednotlivca.

Fimbrie možno vidieť po celom obvode bunky, vrátane koncov bunky, tiež nazývaných polárne oblasti.

druhy

Je známych niekoľko druhov fimbrie, ale zvyčajne sa uvádzajú dva hlavné typy: adhezívne a sexuálne.

Priľnavé fimbrie

Sú to bunkové klky s priemerom 4 až 7 nm, ich počet a distribúcia závisí od druhu.

Sexuálne fimbrie

Majú podobný tvar a veľkosť, približne 1 až 10 na bunku. Sú širšie ako lepidlo s priemerom približne 9 až 10 nm. Geneticky sú determinované pohlavnými faktormi alebo konjugačnými plazmidmi.

Vlastnosti

Úloha fimbrií v mnohých druhoch baktérií nie je s istotou známa. Aj napriek tomu sa zdá, že v niektorých skupinách uprednostňujú fixáciu alebo priľnavosť k rôznym substrátom, umožňujú tvorbu biofilmov, ktoré tiež uprednostňujú adhéziu, agregáciu, koagregáciu a fixáciu na tekuté povrchy, na ktorých vytvárajú závoje.

Priľnavé fimbrie

Funkčnosť týchto fimbrií je dodržiavanie špecifických a povrchových receptorov. Toto je nanajvýš dôležité, pretože dodržiavanie živých alebo inertných substrátov hrá v kolonizácii rôznych biotopov alebo hostiteľov zásadnú úlohu v závislosti od druhu.

Zvláštnosť adhezíva (funkcia adhezínu) nie je spôsobená proteínom pilínu, ktorý tvorí hlavne fimbriu, ale glykoproteínom nazývaným lektín, ktorý sa nachádza na distálnom konci slepého čreva.

Tento proteín je schopný sa viazať s vysokou afinitou na polysacharidové bočné reťazce prítomné v cytoplazmatickej membráne buniek, ku ktorým adheruje.

Priľnavá fimbria. Prijatá, a editoval od: 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_

Sexuálne fimbrie

Sú nevyhnutné na bakteriálnu konjugáciu, to znamená na výmenu genetickej informácie medzi darcom a prijímajúcou bunkou.

Chemické zloženie

Fimbrie sú proteínovej povahy. Niektorí autori uvádzajú, že proteín, ktorý ich tvorí, je proteínová podjednotka nazývaná fimbrilín (FimA), ktorá má 17 až 20 kDa a je kódovaná génom fimA.

Iní sa však týkajú pilínu, proteínu charakterizovaného prítomnosťou veľmi krátkeho vedúceho peptidu, 6 až 7 zvyškov, po ktorom nasleduje metylovaný zvyšok N-terminálneho fenylalanínu a vysoko konzervovaná sekvencia približne 24 hydrofóbne zvyšky, typu pilín NMePhe.

Lekársky význam

Väzba baktérií (s adhezívnymi fimbriami) na špecifické receptory na ľudskej bunke je prvým krokom k zavedeniu infekcií v tele; ako je tvorba zubného plaku koagulaciou jedincov rôznych druhov na zuboch a faktory kolonizácie tkanív Neisseria gonorrhoeae a uropatogénnymi kmeňmi Escherichia coli.

Úloha fimbrií ako faktoru virulencie v gramnegatívnych baktériách sa intenzívne študovala na baktériách Neisseria gonorrhoeae a N. meningitidis.

Tieto patogénne druhy produkujú podobné fimbrie zo štrukturálneho a antigénneho hľadiska. Virulentné odrody N. gonorrhoeae vykazujú povrchové fimbrie 16,5 až 21,5 kDa a sú schopné pevne priľnúť k bunkám sliznice genitálneho traktu.

Hoci grampozitívne baktérie s fimbriami sú zriedkavé, fakultatívne bacily tejto skupiny sa našli v ústnej dutine. Vykazujú dva typy fimbrií:

• Typ 1, sprostredkujúci priľnutie k povrchu zubu prostredníctvom interakcie s kyslými proteínmi bohatými na prolín v slinách.
• Fimbrie typu 2, ktoré sprostredkovávajú priľnavosť baktérií k orálnym streptokokom.

Gram-pozitívne druhy Actynomycetes sa viažu inak ako gram-negatívne. Tieto sú kovalentne pripojené k peptidoglykánovej vrstve bunkovej steny.

Schopnosť bukálnych druhov Actynomycetes priľnúť na slizničné bunky a zhromaždiť sa s kariogénnymi streptokokmi uľahčuje tvorbu biofilmu a iniciáciu zubného plaku.

Fimbriae alebo pili?

Niektorí autori používajú oba termíny synonymicky, zatiaľ čo pre iných nie sú identickí a odkazujú sa iba na adhezívne fimbrie ako fimbrie, zatiaľ čo sexuálne fimbrie sa nazývajú pili (pozri charakteristiky).

Dokonca aj sexuálne fimbrie možno nájsť v textoch a výskume ako sexuálne vlasy, sexuálne vlasy alebo sexuálne pili. Každý použitý výraz je platný a jeho použitie závisí od mikrobiologickej školy odbornej prípravy.

Referencie

1. A. Barrientos (2004) Praktický kurz entomológie. Redakčná univerzita v Barcelone. 947 pp.
2. Fimbriata. Obnovené z adresy http://www.doctissimo.com
3. O. Aguado Martín (2007). Denné motýle Castilla y León-II (Lepidoptera Ropalóceros) Druhy, biológia, distribúcia a ochrana. Kapitola 3. Anatómia imaga. Castilla a leon stretnutie. Ministerstvo životného prostredia. Nadácia prírodného dedičstva. 1029 pp.
4. M. Prescott, JP Harley a GA Klein (2009). Microbiology, 7. vydanie, Madrid, Mexico, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 pp.
5. University of Grenada (2006). Prokaryotické vláknité doplnky. Získané z www.ugr.es.
6. Celis Sersen (2012). Prítomnosť porfyrómonas gingivalis, Genotypes fimA-I, II, III a IV, v skupine čílskych žiakov vo veku 4 až 8 rokov. Prevzaté z úložiska.uchile.cl.
7. Gary, MD Procop, MS Elmer, W. Koneman (2008). Mikrobiologická diagnostika. Editorial Medica Panamericana. 1691 pp.
8. Paranchych, LS Frost (1988). Fyziológia a biochémia pili. Pokroky v mikrobiálnej fyziológii.
9. Dalrymple, JS Mattick (1987.) Analýza organizácie a vývoja proteínov podjednotky fimbria typu 4 (MePhe) typu 4. Journal of Molecular Evolution.
10. Bakteriálna pili (Fimbriae): Charakteristiky, typy a lekársky význam (2013). Microb online. Získané z lokality microbeonline.com.