FIMBRIAE: VLASTNOSTI, FUNKCE, SLOŽENÍ, TYPY - BIOLOGIE - 2025

V mikrobiologii jsou fimbrie vláknité, proteinové struktury, které bakterie mají a liší se od bičíků svým průměrem (ve většině případů méně než 8 nm) a nemají helikální strukturu. Termín je také používán v jiných vědách definovat terminální část nebo okraj orgánu rozdělený do velmi jemných segmentů.

Tyto anatomické struktury nesplňují mobilní funkce, jsou velmi variabilní a zjevně nejsou životně důležité pro bakterie, které je mají. To znamená, že pokud bakterie z důvodu nějakého fyzického, chemického nebo biologického faktoru ztratí fimbrie, neznamená to smrt buňky nebo přerušení jejich biologických cyklů.

Fimbriae. Převzato a upraveno z

vlastnosti

Fimbrie jsou charakteristické přídavky gramnegativních bakterií (těch, které nereagují na Gramovo barvení). Je známo, že jen velmi málo gram-pozitivních bakterií (bakterií, které na Gramově barvení barví modrou nebo fialovou), je známo, že tyto struktury mají, nicméně byly pozorovány u streptokoků, corynebakterií a druhů rodu Actynomycetes.

Mají rovné a tuhé vláknité tvary, jsou kratší a tenčí (průměr 3 až 10 nm) než bičíky. Většina z nich je tvořena jediným typem vysoce hydrofobního globulárního proteinu zvaného pilin.

Jsou to asi 17-25 kilodaltonů (kDa) a jejich podjednotky jsou uspořádány do spirálové matice, která zanechává malou středovou díru.

Fimbrie jsou implantovány na úrovni cytoplazmatické membrány bakterií. Jejich počet se liší v závislosti na druhu a mezi jednotlivci stejné populace, dokonce byly pozorovány druhy, které se mohou vyskytovat od několika fimbrií po několik stovek či tisíců na jednotlivce.

Fimbriae lze vidět po celém obvodu buňky, včetně konců buňky, také nazývané polární oblasti.

Typy

Je známo několik typů fimbrie, ale obvykle se zmiňují dva hlavní typy: adhezivní a sexuální.

Adhezivní fimbrie

Jsou to buněčné klky o průměru 4 až 7 nm, jejich počet a distribuce závisí na druhu.

Sexuální fimbrie

Jsou podobné tvarem a velikostí, asi 1 až 10 na buňku. Jsou širší než lepidlo o průměru přibližně 9-10 nm. Jsou geneticky určovány pohlavními faktory nebo konjugačními plazmidy.

Funkce

Role fimbrií v mnoha typech bakterií není s jistotou známa. Přesto se zdá, že v některých skupinách upřednostňují fixaci nebo přilnutí k různým substrátům, umožňují tvorbu biofilmů, které také upřednostňují adhezi, agregaci, koagregaci a fixaci na kapalné povrchy, ve kterých tvoří závoje.

Adhezivní fimbrie

Funkčnost těchto fimbrií je dodržování specifických a povrchových receptorů. To je nanejvýš důležité, protože dodržování živých nebo inertních substrátů hraje zásadní roli při kolonizaci různých stanovišť nebo hostitele v závislosti na druhu.

Zvláštnost adheziva (funkce adhezinu) není způsobena proteinem pilinu, který tvoří hlavně fimbrii, ale glykoproteinem zvaným lektin, který se nachází na distálním konci slepého střeva.

Tento protein je schopen vázat se s vysokou afinitou k polysacharidovým postranním řetězcům přítomným v cytoplazmatické membráně buněk, ke kterým adheruje.

Adhezivní fimbrie. Přijata, 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_Bacteriliidal_Cell%3A_Bacterili3sideCallia/23A_The_Prokaryotic_Cell%3A_Bacteriliides_Cell%3A_Bacteriliotic_Cell%3A_Bacteriacterotic_Cell !!!!

Sexuální fimbrie

Jsou nezbytné pro bakteriální konjugaci, tj. Pro výměnu genetické informace mezi dárcem a přijímající buňkou.

Chemické složení

Fimbriae jsou proteinové povahy. Někteří autoři uvádějí, že protein, který je tvoří, je proteinová podjednotka zvaná fimbrilin (FimA), 17 až 20 kDa a je kódována genem fimA.

Jiní se však týkají pilinu, proteinu charakterizovaného přítomností velmi krátkého vedoucího peptidu, 6 až 7 zbytků, následovaného methylovaným N-koncovým fenylalaninovým zbytkem a vysoce konzervovanou sekvencí přibližně 24 hydrofobní zbytky typu pilinů NMePhe.

Lékařský význam

Vazba bakterií (s adhezivními fimbriemi) na specifické receptory na lidské buňce je prvním krokem k zavedení infekcí v těle; jako je tvorba zubního plaku, koagulací jedinců různých druhů na zubu a faktorů kolonizace tkáně Neisseria gonorrhoeae a uropatogenními kmeny Escherichia coli.

Úloha fimbrií jako virulenčního faktoru u gramnegativních bakterií byla rozsáhle studována u bakterií Neisseria gonorrhoeae a N. meningitidis.

Tyto patogenní druhy produkují podobné fimbrie ze strukturního a antigenního hlediska. Virulentní odrůdy N. gonorrhoeae vykazují povrchové fimbrie 16,5 až 21,5 kDa a jsou schopny pevně ulpívat na buňkách sliznice genitálního traktu.

Přestože grampozitivní bakterie s fimbriemi jsou vzácné, v ústní dutině byly nalezeny fakultativní bacily této skupiny. Vykazují dva typy fimbrií:

• Typ 1, zprostředkující přilnutí k povrchu zubu prostřednictvím interakce s kyselými proteiny bohatými na prolin ve slinách.
• Fimbrie typu 2, které zprostředkovávají přilnutí bakterií k orálním streptokokům.

Gram-pozitivní druhy Actynomycetes se vážou jinak než gram-negativní. Ty jsou kovalentně připojeny k peptidoglykanové vrstvě buněčné stěny.

Schopnost bukálních druhů Actynomycetes přilnout k sliznicím a shromáždit se s kariogenními streptokoky usnadňuje tvorbu biofilmu a iniciaci zubního plaku.

Fimbriae nebo pili?

Oba termíny byly používány synonymně někteří autoři, zatímco pro jiné oni nejsou totožné, a jen se odkazovat na adhezivní fimbriae jako fimbriae, zatímco sexuální fimbriae se nazývá pili (viz charakteristiky).

Dokonce i sexuální fimbrie lze nalézt v textech a výzkumu jako sexuální vlasy, sexuální vlasy nebo sexuální pili. Každý použitý termín je platný a jeho použití závisí na mikrobiologické škole odborné přípravy.

Reference

1. A. Barrientos (2004) Praktický kurz entomologie. Redakční univerzita v Barceloně. 947 pp.
2. Fimbria. Obnoveno z adresy
3. O. Aguado Martín (2007). Denní motýli Castilla y León-II (Lepidoptera Ropalóceros) Druhy, biologie, distribuce a ochrana. Kapitola 3. Anatomie imaga. Castilla a leon setkání. Ministerstvo životního prostředí. Nadace přírodního dědictví. 1029 pp.
4. M. Prescott, JP Harley a GA Klein (2009). Mikrobiologie, 7. vydání, Madrid, Mexiko, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 pp.
5. University of Grenada (2006). Prokaryotické vláknité přívěsky. Obnoveno z www.ugr.es.
6. Celis Sersen (2012). Přítomnost porphyromonas gingivalis, genotypů fimA-I, II, III a IV, ve skupině chilských školáků ve věku 4 až 8 let. Převzato z repozitáře.uchile.cl.
7. Gary, MD Procop, MS Elmer, W. Koneman (2008). Mikrobiologická diagnostika. Editorial Medica Panamericana. 1691 pp.
8. Paranchych, LS Frost (1988). Fyziologie a biochemie pili. Pokroky v mikrobiální fyziologii.
9. Dalrymple, JS Mattick (1987). Analýza organizace a vývoje proteinů podjednotky fimbria typu 4 (MePhe) typu 4. Žurnál molekulární evoluce.
10. Bakteriální pili (Fimbriae): Charakteristika, typy a lékařský význam (2013). Microb online. Obnoveno z microbeonline.com.