FIMBRIJAS: RAKSTUROJUMS, FUNKCIJAS, SASTĀVS, VEIDI - BIOLOĢIJA - 2025

Mikrobioloģijā fimbrijas ir šķiedras, olbaltumvielu struktūras, kas ir baktērijām un kuras no flagellas atšķiras ar diametru (vairumā gadījumu mazāks par 8 nm) un ar spirālveida struktūru. Termins tiek izmantots arī citās zinātnēs, lai definētu orgāna gala daļu vai robežu, kas sadalīta ļoti smalkos segmentos.

Šīs anatomiskās struktūras nepilda mobilitātes funkcijas, ir ļoti mainīgas un acīmredzot nav būtiskas baktērijām, kurām tās ir. Tas nozīmē, ka, ja kaut kāda fiziska, ķīmiska vai bioloģiska faktora ietekmē baktērijas zaudē savas fimbrijas, tas nenozīmē šūnas nāvi vai to bioloģisko ciklu pārtraukumus.

Fimbrijas. Uzņemts un rediģēts no http://www.stopfoodborneillness.org/pathogen/stec-shiga-toxin-produc-e-coli/

raksturojums

Fimbrijas ir raksturīgas gramnegatīvo baktēriju (tās, kas nereaģē uz gramu traipu) piedēkļi. Ir zināms, ka šīm struktūrām piemīt ļoti maz grampozitīvu baktēriju (tām baktērijām, kuras Gram traipā iekrāsojas zilā vai violetā krāsā), tomēr tās ir novērotas streptokokos, kornebakterijās un Actynomycetes ģints sugās.

Viņiem ir taisnas un stingras pavedienveida formas, tie ir īsāki un plānāki (ar diametru 3–10 nm) nekā flagella. Lielāko daļu veido viena veida ļoti hidrofobiski globālie proteīni, ko sauc par pilīnu.

Tie ir aptuveni 17-25 kilodaltoni (kDa), un to apakšvienības ir izkārtotas spirālveida matricā, kas atstāj nelielu centrālu caurumu.

Fimbrijas tiek implantētas baktēriju citoplazmatiskās membrānas līmenī. To skaits mainās atkarībā no sugām un starp vienas un tās pašas populācijas indivīdiem, pat ir novērotas sugas, kas var saskarties no dažiem fimbrijiem līdz vairākiem simtiem vai tūkstošiem uz indivīdu.

Fimbrijas var redzēt ap visu šūnas perimetru, ieskaitot šūnas galus, ko sauc arī par polārajiem reģioniem.

Veidi

Ir zināmi vairāki fimbriju veidi, taču parasti tiek minēti divi galvenie veidi: lipīgais un seksuālais.

Līmējošās fimbrijas

Tie ir šūnu villi ar diametru no 4 līdz 7 nm, to skaits un izplatība ir atkarīga no sugas.

Seksuālās fimbrijas

Pēc formas un lieluma tie ir līdzīgi, apmēram 1 līdz 10 vienā šūnā. Tie ir platāki par līmi, diametrā ir aptuveni 9–10 nm. Tos ģenētiski nosaka seksuālie faktori vai konjugācijas plazmīdas.

Iespējas

Fimbriju loma daudzu veidu baktērijās nav precīzi zināma. Pat ja tā, šķiet, ka dažās grupās viņi atbalsta dažādu substrātu fiksāciju vai pielipšanu, ļauj veidot bioplēves, kas arī veicina adhēziju, agregāciju, koagregāciju un nostiprināšanu pie šķidrām virsmām, kurās veidojas plīvuri.

Līmējošās fimbrijas

Šo fimbriju funkcionalitāte ir ievērošana specifiskiem un virspusējiem receptoriem. Tas ir ārkārtīgi svarīgi, jo dzīvo vai inerto substrātu ievērošanai ir būtiska loma dažādu dzīvotņu vai saimnieka kolonizācijā atkarībā no sugas.

Līmes īpatnība (adhesīna funkcija) nav saistīta ar pilīna proteīnu, kas lielākoties veido fimbriju, bet gan ar glikoproteīnu, ko sauc par lektīnu, kas atrodas papildinājuma distālajā galā.

Šis proteīns spēj ar lielu afinitāti saistīties ar polisaharīdu sānu ķēdēm, kas atrodas šūnu citoplazmatiskajā membrānā, pie kurām tas pieķeras.

Līmējošā fimbrija. Ņemts un rediģēt no: 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_

Seksuālās fimbrijas

Tie ir nepieciešami baktēriju konjugācijai, tas ir, ģenētiskās informācijas apmaiņai starp donora un saņēmēja šūnu.

Ķīmiskais sastāvs

Fimbrijas ir olbaltumvielas. Daži autori min, ka olbaltumviela, kas tos veido, ir olbaltumvielu subvienība, ko sauc par fimbrilīnu (FimA), no 17 līdz 20 kDa, un to kodē fimA gēns.

Tomēr citi attiecas uz pilīnu - olbaltumvielu, kurai raksturīgs ļoti īss līderis ar 6 līdz 7 atlikumiem - peptīdu, kam seko metilēts N-termināla fenilalanīna atlikums un ļoti konservēta secība, aptuveni 24 hidrofobie NMePhe pilīna veida atlikumi.

Medicīniska nozīme

Baktēriju (ar līpošām fimbrijām) saistīšanās ar specifiskiem receptoriem cilvēka šūnā ir pirmais solis infekciju noteikšanai organismā; piemēram, zobu aplikuma veidošanos, koagregējot dažādu sugu indivīdus uz zoba, un audu kolonizācijas faktorus, izmantojot Neisseria gonorrhoeae un uropathogenic Escherichia coli celmus.

Fimbriju kā virulences faktora loma gramnegatīvās baktērijās ir plaši pētīta Neisseria gonorrhoeae un N. meningitidis baktērijās.

Šīs patogēnās sugas rada līdzīgas fimbrijas no strukturālā un antigēnā viedokļa. N. gonorrhoeae Virulentajām šķirnēm ir 16,5–21,5 kDa fimbrijas un tās var stingri pielipt dzimumorgānu gļotādas šūnām.

Lai arī grampozitīvas baktērijas ar fimbrijām ir reti sastopamas, šīs grupas fakultatīvās baktērijas ir atrastas mutes dobumā. Tie parāda divu veidu fimbrijas:

• 1. tips, kas pastarpina zobu virsmas pielipšanu caur mijiedarbību ar ar prolīniem bagātajiem skābes proteīniem siekalās.
• 2. tipa fimbrijas, kas mediē baktēriju pielipšanu perorālajiem streptokokiem.

Grampozitīvo aktinomicītu sugas saistās savādāk nekā gramnegatīvās. Tie ir kovalenti piestiprināti pie šūnas sienas peptidoglikāna slāņa.

Bukālo Actynomycetes sugu spēja pielipt gļotādas šūnām un pulcēties ar kariogēniem streptokokiem atvieglo bioplēves veidošanos un zobu aplikuma veidošanos.

Fimbrijas vai pili?

Dažus autorus abi termini ir izmantojuši sinonīmi, savukārt citiem tie nav identiski un attiecas tikai uz lipīgajām fimbrijām kā fimbrijām, savukārt seksuālās fimbrijas sauc par pili (sk. Raksturlielumus).

Pat seksuālas fimbrijas tekstos un pētījumos var atrast kā seksuālus matus, seksuālus matus vai seksuālas pilis. Jebkurš lietotais termins ir derīgs, un tā lietošana ir atkarīga no apmācības mikrobioloģiskās skolas.

Atsauces

1. A. Barrientoss (2004) Entomoloģijas praktiskais kurss. Barselonas Redakcijas universitāte. 947 lpp.
2. Fimbrija. Atgūts no vietnes http://www.doctissimo.com
3. O. Aguado Martín (2007). Kastīlijas un Leonas-II (Lepidoptera Ropalóceros) diennakts tauriņi Sugas, bioloģija, izplatība un saglabāšana. 3. nodaļa. Imago anatomija. Kastīlijas un Leona tikšanās. Vides ministrija. Dabas mantojuma fonds. 1029 lpp.
4. M. Preskots, JP Hārlijs un GA Kleins (2009). Mikrobioloģija, 7. izdevums, Madride, Meksika, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 lpp.
5. Grenādas Universitāte (2006). Prokariotu pavedienu piedēkļi. Atgūts no vietnes www.ugr.es.
6. Celiss Sersens (2012). Porphyromonas gingivalis, genotipu fimA-I, II, III un IV klātbūtne Čīles skolēnu grupā no 4 līdz 8 gadiem. Paņemts no repository.uchile.cl.
7. Gerijs, MD Procop, MS Elmer, W. Koneman (2008). Mikrobioloģiskā diagnostika. Redakcija Medica Panamericana. 1691. lpp.
8. Parančihs, LS Frost (1988). Pili fizioloija un biohemija. Mikrobu fizioloģijas sasniegumi.
9. Dalrymple, JS Mattick (1987). 4. tipa fimbriālo (MePhe) subvienību olbaltumvielu organizācijas un evolūcijas analīze. Žurnāls par molekulāro evolūciju.
10. Baktēriju pili (Fimbriae): raksturojums, veidi un medicīniskā nozīme (2013). Mikrobs tiešsaistē. Atgūts no vietnes microbeonline.com.