pilus on adhesiini, joka mahdollistaa bakteerien kiinnittymisen soluihin ja edistää siten isännän kolonisaatiota. Erityisesti gramnegatiiviset bakteerit on tyypillisesti varustettu yhdellä tai useammalla piilillä. Pilien esiintyminen voi lisätä merkittävästi patogeenin patogeenisyyttä, ja sitä pidetään virulenssitekijänä.
Mikä on pilus?
Pilus tai myös fimbrioiden on osa prokaryooteista. Se on säiemainen proteiini, joka sijaitsee solujen ulkopuolella solun jatkeena ja kuuluu adhesiineihin. Adhesiinit ovat bakteerien pintakomponentteja, jotka mahdollistavat mikro-organismin kiinnittymisen isäntänsä biologisiin rakenteisiin. Abhesiinit vastaavat siten ns. Virulenssitekijöitä, koska ne ovat perusedellytys kolonisaatiolle.
Kapeammassa merkityksessä nämä ovat bakteerien tuottamia tekijöitä, joiden avulla bakteeri voi kiinnittyä isännän rakenteisiin tai soluihin. Esimerkiksi adhesiinien tarttuessa bakteeri ei vain pese pois.
Adhesiinien ilmentyminen tietyntyyppisissä bakteereissa vaihtelee ympäristöolosuhteiden mukaan. Adhesiinin merkityksessä on erilaisia tyyppejä. Solujen lisäosat eroavat toisistaan proteiinin, pituuden ja halkaisijan suhteen. Niiden toimintaan voi myös liittyä pieniä variaatioita bakteereista bakteereihin. Pituus voi vaihdella välillä 0,1 - 20 mikrometriä. Pilien halkaisija on välillä 2 - noin 20 mikrometriä.
Kiinteän ja nestemäisen tai kaasun ja nesteen välisiin rajapintoihin tarttumisen lisäksi pili mahdollistaa myös bakteerien kiinnittymisen muihin bakteereihin ja kiinnittymisen eläimen epiteelisoluihin. Lisäksi prosessit ovat joskus mukana bakteerien DNA-vaihdossa. Toisin kuin bakteerihelmi, pili on lyhyt ja jäykkä. Ne ulkonevat solunsisäisesti ja solunulkoisesti.
Merkitys ja toiminta
Pili ovat erityisen tyypillisiä bakteereille, joilla on gram-negatiivinen värjäyskäyttäytyminen. Tämäntyyppisillä bakteereilla on yksi tai neljä näistä soluprosesseista yksilöstä riippuen. Pilien kautta vesikolonisoivat bakteerit voivat kiinnittyä kiinteisiin aineisiin ja pysyä tällä tavoin samassa paikassa nestemäisissä väliaineissa. Väliaine pese uusia ravinteita niiden ohi ja pese pois aineenvaihdunnan hajoamistuotteet.
Kiinnittämällä itsensä ilman ja nesteen väliin piliinin tai piloiden välityksellä, bakteerit voivat myös uuttaa ravintoaineita nestemäisestä väliaineesta ja samalla vetää happea ilmasta. Tiheän bakteerikerroksen kiinnittyminen nestemäisen väliaineen pintaan tunnetaan myös saastana.
Joitakin pili-tyyppejä käytetään horisontaaliseen geeninsiirtoon. Näitä pilia kutsutaan F-piliksi tai seksuaaliseksi piliksi. Ne ovat suhteellisen paksuja ja onttoja lisäyksiä, joita vain luovuttajabakteereilla tai luovuttajilla on. Vastaanottaja-henkilöä kutsutaan vastaanottajaksi tai vastaanottajaksi ja pilpi hajoaa uudelleen hänen kanssaan oltuaan yhteydessä. Tämä pienentää automaattisesti solun etäisyyttä vastaanottajan ja luovuttajan välillä.
Pilusin ulkopuolelle voidaan rakentaa plasmasilta erittäin lyhyeltä etäisyydeltä, joka toimittaa geneettistä tietoa. Resistenssi (R) ja hedelmällisyys (F) tekijät saatetaan vaihtamaan plasmasillan kautta. Osana tätä DNA: n kaksoisjuoste kelataan yksittäisiksi juosteiksi, minkä jälkeen juosteen osat siirtyvät luovuttajalta vastaanottajalle. Tätä seuraa plasmasillan liukeneminen. Sitten bakteerit suorittavat yhden juosteen kaksinkertaisen juosteen muodostamiseksi.
Vielä muilla bakteereilla on ns. Tyypin IV pili, joiden avulla ne voivat liikkua kiinteällä pinnalla. Pilisi koostuvat PilA-proteiinikopioista, eivätkä ne ole onttoja. Yleensä ne sijaitsevat heillä varustetun bakteerin molemmissa napoissa.
Muita tyyppisiä piluksia ovat Hrp-Pilus, jota esiintyy pääasiassa kasvien taudinaiheuttajissa, tyypin I pilus, tyypin IV pilus ja pap-pilus. Pilien yhteinen piirre on niiden rakennusproteiinissa, joka vastaa ns. Piliinia. Lisäksi suurin osa pilistä on putkimaisia.
Sairaudet ja vaivat
Monien bakteerien patogeenisyys kasvaa tarjoamalla niille piilejä. Tämä tarkoittaa, että pilusilla varustettu bakteeri on monissa tapauksissa patogeenisempi kuin bakteeri, jossa ei ole pilusia. Tässä tapauksessa pili ei ota vain adhesiinin, vaan myös virulenssitekijän roolia. Tässä yhteydessä virulenssitekijät ovat kaikki mikro-organismin ominaisuuksia, jotka tekevät sen patogeenisestä vaikutuksesta ja siten virulenssista määritettävissä.
Soluihin kiinnittymisen lisäksi piilolaitteilla soluihin tunkeutumiseen ja solujen tuhoamismekanismeilla on merkitys tietyn mikro-organismin virulenssitekijöille. Virulenssitekijät ovat usein rakenteellisia elementtejä, kuten pili, mutta ne voivat myös vastata mikro-organismin aineenvaihduntatuotteita.
Monissa bakteerityypeissä piit ovat ratkaiseva rakenteellinen elementti isäntäorganismin kolonisaatiossa. Jos bakteeri ei pysty kiinnittymään isäntään, se on yleensä vähemmän kykenevä tunkeutumaan isäntäorganismiin. Niin kauan kuin bakteeri ei tunkeudu, se ei voi monistua isännässä eikä siten voi aiheuttaa patologista tilaa isännän kehossa.
Useimmissa tapauksissa pili reagoi spesifisin tai epäspesifisin tavoin kohdesolukalvon sisällä olevien yksittäisten reseptoreiden kanssa ankkuroimaan siinä oleva bakteeri.
Bakteerien välisen DNA: n vaihtoon erikoistuneet piirustukset edistävät myös patogeenisen aineen aggressiivisuutta laajimmassa merkityksessä. Mitä nopeammin taudinaiheuttaja voi levitä isäntäkehossa, sitä aggressiivisempi ja nopeampi tartunta johtuu.
.jpg)
