Eigenschaften, Funktionen, Zusammensetzung, Typen der Fimbrien

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Alexander Pearson

In der Mikrobiologie Fimbrien Sie sind filamentöse Proteinstrukturen, die Bakterien haben und die sich von Flagellen durch ihren Durchmesser (in den meisten Fällen weniger als 8 nm) und durch keine helikale Struktur unterscheiden. Der Begriff wird auch in anderen Wissenschaften verwendet, um einen Endabschnitt oder eine Grenze eines Organs zu definieren, der in sehr feine Segmente unterteilt ist.

Diese anatomischen Strukturen erfüllen keine Mobilitätsfunktionen, sind sehr variabel und anscheinend für die Bakterien, die sie besitzen, nicht lebenswichtig. Dies bedeutet, dass wenn die Bakterien aufgrund eines physikalischen, chemischen oder biologischen Faktors ihre Fimbrien verlieren, dies nicht den Tod der Zelle oder eine Unterbrechung ihrer biologischen Zyklen bedeuten würde..

Fimbrien. Entnommen und bearbeitet von http://www.stopfoodborneillness.org/pathogen/stec-shiga-toxin-producing-e-coli/

Artikelverzeichnis

  • 1 Funktionen
  • 2 Arten
    • 2.1 Klebende Fimbrien
    • 2.2 Sexuelle Fimbrien
  • 3 Funktionen
    • 3.1 Klebende Fimbrien
    • 3.2 Sexuelle Fimbrien
  • 4 Chemische Zusammensetzung
  • 5 Medizinische Bedeutung
  • 6 Fimbrien oder Pili?
  • 7 Referenzen

Eigenschaften

Fimbrien sind charakteristische Anhänge von gramnegativen Bakterien (solche, die nicht auf Gramfärbung reagieren). Es ist bekannt, dass nur sehr wenige grampositive Bakterien (solche Bakterien, die auf Gram-Färbung blau oder violett färben) diese Strukturen besitzen. Sie wurden jedoch bei Streptokokken, Corynebakterien und Arten der Gattung beobachtet Actynomyceten.

Sie haben gerade und starre filamentöse Formen, sind kürzer und dünner (3-10 nm Durchmesser) als Flagellen. Die meisten bestehen aus einer einzigen Art von stark hydrophobem globulärem Protein namens Pilin..

Sie sind ungefähr 17-25 Kilodalton (kDa) und ihre Untereinheiten sind in einer helikalen Matrix angeordnet, die ein kleines zentrales Loch hinterlässt.

Die Fimbrien werden auf der Ebene der zytoplasmatischen Membran der Bakterien implantiert. Ihre Anzahl variiert je nach Art und zwischen Individuen derselben Population. Es wurden sogar Arten beobachtet, die von wenigen Fimbrien bis zu mehreren hundert oder tausend pro Individuum auftreten können ...

Fimbrien sind um den gesamten Zellumfang herum zu sehen, einschließlich der Enden der Zelle, die auch als polare Regionen bezeichnet werden.

Typen

Es sind verschiedene Arten von Fimbrien bekannt, aber im Allgemeinen werden zwei Haupttypen bezeichnet: adhäsiv und sexuell.

Klebende Fimbrien

Sie sind Zotten der Zelle mit einem Durchmesser zwischen 4 und 7 nm, ihre Anzahl und Verteilung hängen von der Art ab.

Sexuelle Fimbrien

Sie sind in Form und Größe ähnlich, etwa 1 bis 10 pro Zelle. Sie sind breiter als Klebstoff und haben einen Durchmesser von ungefähr 9 bis 10 nm. Sie werden genetisch durch sexuelle Faktoren oder konjugative Plasmide bestimmt.

Eigenschaften

Die Rolle der Fimbrien bei vielen Arten von Bakterien ist mit Sicherheit unbekannt. Trotzdem scheint es, dass sie in einigen Gruppen die Fixierung oder Anhaftung an verschiedenen Substraten bevorzugen und die Bildung von Biofilmen ermöglichen, die auch die Adhäsion, Aggregation, Koaggregation und Fixierung an flüssigen Oberflächen begünstigen, in denen sie Schleier bilden..

Klebende Fimbrien

Die Funktionalität dieser Fimbrien ist die Adhärenz an spezifischen und oberflächlichen Rezeptoren. Dies ist von größter Bedeutung, da die Anhaftung an lebenden oder inerten Substraten je nach Art eine grundlegende Rolle bei der Besiedlung verschiedener Lebensräume oder des Wirts spielt..

Die adhäsive Besonderheit (Adhäsinfunktion) beruht nicht auf dem Pilinprotein, das hauptsächlich die Fimbrien bildet, sondern auf einem Glykoprotein namens Lectin, das sich am distalen Ende des Anhangs befindet..

Dieses Protein kann mit hoher Affinität an Polysaccharid-Seitenketten binden, die in der cytoplasmatischen Membran der Zellen vorhanden sind, an denen es haftet..

 Klebende Fimbrien. Aufgenommen und bearbeitet von: 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_The_Prokaryotic_Cell%3A_Bacteriliotic_Cell%3A_Bacteriliotic_Cellures/23A_Bacterili_theacteric_Cell%3A_Rebria_theiliotic_Cell%3A_Bacterili3Callia/23A_The_Prokaryotic_Cell%3A_Bacterili_theotic_Cell% 3A_Bacteriliotic_Cel

Sexuelle Fimbrien

Sie sind notwendig für die bakterielle Konjugation, dh für den Austausch genetischer Informationen zwischen einer Spender- und einer Empfängerzelle..

Chemische Zusammensetzung

Fimbrien sind von Natur aus Eiweiß. Einige Autoren erwähnen, dass das Protein, aus dem sie bestehen, eine Proteinuntereinheit namens Fimbrilin (FimA) mit 17 bis 20 kDa ist und vom fimA-Gen kodiert wird.

Andere beziehen sich jedoch auf Pilin, ein Protein, das durch die Anwesenheit eines sehr kurzen Leader-Peptids mit 6 bis 7 Resten gekennzeichnet ist, gefolgt von einem methylierten N-terminalen Phenylalaninrest und einer hochkonservierten Sequenz von ungefähr 24 hydrophoben Resten von der NMePhe-Pilin-Typ.

Medizinische Bedeutung

Die Bindung von Bakterien (mit adhäsiven Fimbrien) an spezifische Rezeptoren auf der menschlichen Zelle ist der erste Schritt zur Etablierung von Infektionen im Körper; wie die Bildung von Zahnbelag durch Koaggregation von Individuen verschiedener Spezies auf den Zahn- und Gewebekolonisationsfaktoren durch Neisseria gonorrhoeae und uropathogene Stämme von Escherichia coli.

Die Rolle von Fimbrien als Virulenzfaktor bei gramnegativen Bakterien wurde bei Bakterien eingehend untersucht. Neisseria gonorrhoeae Y. N. meningitidis.

Diese pathogenen Arten produzieren strukturell und antigenisch ähnliche Fimbrien. Die virulenten Sorten von N. gonorrhoeae zeigen Oberflächenfimbrien von 16,5 bis 21,5 kDa und können fest an den Zellen der Schleimhaut des Genitaltrakts haften.

Obwohl grampositive Bakterien mit Fimbrien selten sind, wurden fakultative Bazillen dieser Gruppe in der Mundhöhle gefunden. Sie zeigen zwei Arten von Fimbrien:

  • Typ 1, der die Haftung an der Zahnoberfläche durch Wechselwirkung mit prolinreichen Säureproteinen im Speichel vermittelt.
  • Typ-2-Fimbrien, die die bakterielle Adhäsion an orale Streptokokken vermitteln.

Grampositive Arten von Actynomyceten Sie binden anders als gramnegative. Diese binden kovalent an die Peptidoglycanschicht der Zellwand.

Die Kapazität der Arten von Actynomyceten bukkal, um an Schleimhautzellen zu haften und sich mit kariogenen Streptokokken zu sammeln, erleichtert die Bildung eines Biofilms und die Initiierung von Zahnbelag.

Fimbrien oder Pili?

Beide Begriffe wurden von einigen Autoren synonym verwendet, während sie für andere nicht identisch sind und nur adhäsive Fimbrien nennen, während sexuelle Fimbrien Pili genannt werden (siehe Merkmale)..

Sogar sexuelle Fimbrien finden sich in Texten und Forschungen als sexuelles Haar, sexuelles Haar oder sexuelles Pili. Jeder verwendete Begriff ist gültig und seine Verwendung hängt von der mikrobiologischen Ausbildungsschule ab.

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