FIMBRIJE: KARAKTERISTIKE, FUNKCIJE, SASTAV, VRSTE - BIOLOGIJA - 2025

U mikrobiologiji fimbrije su vlaknaste, proteinske strukture koje imaju bakterije i koje se razlikuju od flagela po promjeru (u većini slučajeva manjih od 8 nm) i po tome što nemaju spiralnu strukturu. Izraz se također koristi u drugim znanostima za definiranje terminalnog dijela ili granice organa podijeljenog u vrlo fine segmente.

Te anatomske strukture ne ispunjavaju funkcije pokretljivosti, vrlo su promjenjive i naizgled nisu vitalne za bakterije koje ih posjeduju. To znači da, ako zbog nekog fizičkog, kemijskog ili biološkog čimbenika, bakterije izgube svoje fimbrije, to ne bi značilo smrt stanice ili prekide njihovih bioloških ciklusa.

Vlakna. Preuzeto i uređeno s

karakteristike

Fimbrije su karakteristični dodaci gram-negativnih bakterija (one koje ne reagiraju na Gramovu mrlju). Poznato je da vrlo malo gram-pozitivnih bakterija (one bakterije koje na Gramovoj mrlji obojaju plavu ili ljubičastu boju) posjeduje ove strukture, međutim primijećene su kod streptokoka, korinebakterija i vrsta roda Actynomycetes.

Imaju ravne i krute vlaknaste oblike, kraći su i tanji (promjera 3-10 nm) od flagela. Većina se sastoji od jedne vrste visoko hidrofobnog globularnog proteina koji se naziva pilin.

Oni su oko 17-25 kilodaltona (kDa), a njihove su podjedinice raspoređene u spiralnom matriksu koji ostavlja malu središnju rupu.

Fimbrije se implantiraju na razini citoplazmatske membrane bakterija. Njihov broj varira ovisno o vrsti i među jedinkama iste populacije, opažene su i vrste koje mogu biti od nekoliko fimbrija do nekoliko stotina ili tisuća po pojedincu.

Fimbrije se mogu vidjeti po cijelom perimetru stanice, uključujući krajeve ćelije, koji se nazivaju i polarnim regijama.

vrste

Poznato je nekoliko vrsta fimbrije, ali uglavnom se spominju dvije glavne vrste: adhezivna i seksualna.

Ljepljive fimbrije

Oni su stanične vile u promjeru od 4 do 7 nm, njihov broj i distribucija ovise o vrsti.

Spolne fimbrije

Sličnog su oblika i veličine, oko 1 do 10 po stanici. Šire su od ljepljivih, promjera oko 9-10 nm. Oni su genetski određeni seksualnim čimbenicima ili konjugacijskim plazmidima.

Značajke

Uloga fimbrije u mnogim vrstama bakterija nije poznata sa sigurnošću. Unatoč tome, čini se da u nekim skupinama favoriziraju fiksaciju ili prianjanje na različitim supstratima, omogućuju stvaranje biofilma koji također favoriziraju adheziju, agregaciju, koaggregaciju i fiksaciju na tekuće površine u kojima tvore velove.

Ljepljive fimbrije

Funkcionalnost ovih fimbrija je pridržavanje specifičnih i površnih receptora. Ovo je od najveće važnosti, jer pridržavanje živih ili inertnih supstrata igra temeljnu ulogu u kolonizaciji različitih staništa ili domaćina, ovisno o vrsti.

Osobitost ljepljenja (adhezivna funkcija) nije zbog proteina pilina koji uglavnom čini fimbriju, već glikoproteina koji se zove lektin, a koji se nalazi na udaljenom kraju dodataka.

Ovaj protein je sposoban da se veže na bočne lance polisaharida prisutne u citoplazmatskoj membrani stanica na koje se prianjaju.

Ljepljiva fimbrija. Uzeti i uredio 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_

Spolne fimbrije

One su neophodne za konjugaciju bakterija, odnosno za razmjenu genetskih podataka između stanice davatelja i primatelja.

Kemijski sastav

Fimbrije su proteinske prirode. Neki autori spominju da je protein koji ih sačinjava proteinska podjedinica koja se zove fimbrilin (FimA), od 17 do 20 kDa, a kodiran je genom fimA.

Međutim, drugi se odnose na pilin, protein koji karakterizira prisustvo vrlo kratkog vodećeg peptida, od 6 do 7 ostataka, zatim metilirani N-terminalni fenilalaninski ostatak i visoko očuvan niz od oko 24 hidrofobni ostaci tipa NMePhe stupa.

Medicinski značaj

Vezivanje bakterija (s ljepljivim fimbrijama) na specifične receptore u ljudskoj stanici prvi je korak za uspostavu infekcija u tijelu; poput stvaranja zubnog plaka, koaggregacijom jedinki različitih vrsta na zubu i faktorima kolonizacije tkiva, Neisseria gonorrhoeae i uropatogenih sojeva Escherichia coli.

Uloga fimbrije kao faktora virulencije u gram-negativnim bakterijama detaljno je proučavana u bakterijama Neisseria gonorrhoeae i N. meningitidis.

Ove patogene vrste proizvode slične fimbrije sa strukturnog i antigenog gledišta. Virulentne sorte N. gonorrhoeae pokazuju površinske fimbrije od 16,5 do 21,5 kDa i sposobne su da se čvrsto prianjaju na stanice sluznice genitalnog trakta.

Iako su gram-pozitivne bakterije s fimbrijama rijetke, fakultativni bacili ove skupine pronađeni su u usnoj šupljini. Oni pokazuju dvije vrste fimbrije:

• Tip 1, posreduje prianjanje na površini zuba interakcijom s proteinima kiselinama bogatim prolinom u slini.
• Fimbrije tipa 2, koje posreduju prianjanje bakterija na oralne streptokoke.

Gram-pozitivne vrste Actynomycetes vežu se drugačije od gram-negativnih. Oni su kovalentno vezani za peptidoglikanski sloj stanične stijenke.

Sposobnost vrsta bukoznih Actynomycetes da se prianjaju za stanice sluznice i okupljaju se s kariogenim streptokokom olakšava stvaranje biofilma i pokretanje zubnog plaka.

Fimbriae ili pili?

Neki su izrazi sinonimno upotrijebljeni od strane nekih autora, dok kod drugih nisu identični i nazivaju samo ljepljive fimbrije, dok nazivaju seksualne fimbrije pili (vidi karakteristike).

Čak se i seksualne fimbrije mogu naći u tekstovima i istraživanjima kao seksualna dlaka, seksualna kosa ili seksualni pili. Svaki upotrebljeni izraz je valjan i njegova upotreba ovisi o mikrobiološkoj školi osposobljavanja.

Reference

1. A. Barrientos (2004) Praktični tečaj iz entomologije. Uredništvo Sveučilišta u Barceloni. 947. str.
2. Fimbrija. Oporavak s
3. O. Aguado Martín (2007). Dnevni leptiri Castilla y León-II (Lepidoptera Ropalóceros) Vrste, biologija, rasprostranjenost i očuvanje. Poglavlje 3. Anatomija imaga. Castilla i leon susret. Ministarstvo zaštite okoliša. Temelj prirodne baštine. 1029. str.
4. M. Prescott, JP Harley i GA Klein (2009). Mikrobiologija, 7. izdanje, Madrid, Meksiko, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 pp.
5. University of Grenada (2006). Prokariotski filamentozni dodaci. Oporavak od www.ugr.es.
6. Celis Sersen (2012). Prisutnost porphyromonas gingivalis, genotipova fimA-I, II, III i IV, u skupini čileanskih školaraca u dobi od 4 do 8 godina. Preuzeto iz repozitorija.uchile.cl.
7. Gary, MD Procop, MS Elmer, W. Koneman (2008). Mikrobiološka dijagnoza. Uredništvo Medica Panamericana. 1691. str.
8. Paranchych, LS Frost (1988). Fiziologija i biokemija pilija. Napredak mikrobne fiziologije.
9. Dalrymple, JS Mattick (1987.) Analiza organizacije i evolucije proteina podjedinice tipa 4 (MePhe). Časopis za molekularnu evoluciju.
10. Bakterijske pili (Fimbriae): karakteristike, vrste i medicinski značaj (2013). Microbe Online. Oporavak s microbeonline.com.