פימבריה: מאפיינים, פונקציות, הרכב, סוגים - ביולוגיה - 2025

במיקרוביולוגיה, פימבריה הם מבני חלבון חוטיים שיש לחיידקים ושונים מהפלנגלה בקוטרם (פחות מ- 8 ננומטר ברוב המקרים) ועל ידי כך שהם אינם בעלי מבנה סלילי. המונח משמש גם במדעים אחרים להגדרת חלק מסוף או גבול של איבר המחולק לקטעים עדינים מאוד.

מבנים אנטומיים אלה אינם ממלאים תפקודי ניידות, הם משתנים מאוד וככל הנראה אינם חיוניים לחיידקים המחזיקים בהם. המשמעות היא שאם בגלל גורם פיסי, כימי או ביולוגי כלשהו, ​​החיידקים מאבדים את הפימבריה שלהם, זה לא היה מרמז על מות התא או הפרעות המחזור הביולוגי שלהם.

פימבריה. צולם ונערך מ http://www.stopfoodborneillness.org/pathogen/stec-shiga-toxin-producing-e-coli/

מאפיינים

פימבריה הם תוספות אופייניות לחיידקים גראם-שליליים (אלה שאינם מגיבים לכתם גרם). מעט מאוד חיידקים גראם-חיוביים (אותם חיידקים המכתים כחול או סגול בכתם של גראם) ידועים כבעלי מבנים אלה, עם זאת הם נצפו בסטרפטוקוקים, קוריני בקטריות ומינים מהסוג Actynomycetes.

יש להם צורות חוטים ישרים ונוקשים, הם קצרים ודקים יותר (קוטר 3-10 ננומטר) מאשר סמלונים. רובם מורכבים מסוג אחד של חלבון גלובלי הידרופובי מאוד הנקרא פילין.

הם בערך 17-25 קילודלטון (kDa) והתת-יחידות שלהם מסודרות במטריצה ​​סלילית שמשאירה חור מרכזי קטן.

הפימבריא מושתלים ברמה של הממברנה הציטופלסמית של החיידק. מספרם משתנה בהתאם למין ובין אנשים מאותה אוכלוסיה, נצפו מינים שיכולים להופיע מכמה פימבריה עד כמה מאות או אלפים לאדם.

ניתן לראות פימבריה סביב כל היקף התא, כולל קצות התא, המכונים גם אזורי הקוטב.

סוגים

ידועים כמה סוגים של פימבריה, אך בדרך כלל מתייחסים לשני סוגים עיקריים: דבק ומיני.

דבק פימבריה

הם villi תאים בקוטר 4 עד 7 ננומטר, מספרם והתפלגותם תלויים במין.

פימבריה מינית

הם דומים בצורתם ובגודלם, בערך 1 עד 10 לכל תא. הם רחבים יותר מדבק, בקוטר 9-10 ננומטר. הם נקבעים גנטית על ידי גורמים מיניים או פלסמידות מצומדות.

מאפיינים

תפקידו של פימבריה בסוגים רבים של חיידקים אינו ידוע בוודאות. אף על פי כן, נראה כי בקבוצות מסוימות הם מעדיפים קיבוע או דבקות במצעים שונים, מאפשרים היווצרות של ביו-סרטים המעדיפים גם הידבקות, צבירה, התאגדות וקיבוע למשטחים נוזליים בהם הם יוצרים רעלות.

דבק פימבריה

הפונקציונליות של פימבריה אלה היא דבקות בקולטנים ספציפיים ושטחיים. יש לכך חשיבות עליונה, שכן הדבקות במצעים חיים או אינרטיים ממלאת תפקיד מהותי בהתיישבות של בתי גידול שונים או של המארח בהתאם למין.

המוזרות הדביקה (תפקוד ההידבקין) אינה נובעת מחלבון הפילין המהווה בעיקר את הפימבריה, אלא בגלל גליקופרוטאין הנקרא לקטין, שנמצא בקצה הדיסטלי של הנספח.

חלבון זה מסוגל להיקשר עם זיקה גבוהה לשרשראות צדדיות של פוליסכריד הקיימות בממברנה הציטופלסמית של התאים אליהם הוא דבק.

פימבריה דביקה. הצילום ונערך מתוך: 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_

פימבריה מינית

הם נחוצים לצירוף חיידקים, כלומר להחלפת מידע גנטי בין תורם לתא מקבל.

תרכובת כימית

פימבריה הם חלבונים באופיים. חלק מהמחברים מציינים כי החלבון המרכיב אותם הוא תת יחידת חלבון הנקראת פימברילין (FimA), של 17 עד 20 kDa והיא מקודדת על ידי הגן fimA.

עם זאת, אחרים מתייחסים לפילין, חלבון המאופיין בנוכחות פפטיד מנהיג קצר מאוד, של 6 עד 7 שאריות, ואחריו משקע מתילתי N-סופני פנילאלנין ועל ידי רצף שמור ביותר של בערך 24 שאריות הידרופוביות, מסוג הפילין NMePhe.

משמעות רפואית

קשירת חיידקים (עם פימבריה דביקה) לקולטנים ספציפיים בתא האנושי היא הצעד הראשון להקמת זיהומים בגוף; כמו היווצרות שלט דנטלי, על ידי התאגדות של אנשים ממינים שונים על גורמי התיישבות השיניים והרקמות, על ידי Neisseria gonorrhoeae וזנים אורופתוגניים של Escherichia coli.

תפקידם של הפימבריאה כגורם נגיף בחיידקים שליליים גראם נחקר בהרחבה בחיידקים Neisseria gonorrhoeae וב- N. meningitidis.

מינים פתוגניים אלה מייצרים פימבריה דומים מבחינה מבנית ואנטיגנית. זנים ארסיים של N. gonorrhoeae מראים פימבריה על פני השטח של 16.5 עד 21.5 kDa והם מסוגלים להיצמד היטב לתאי הרירית של דרכי המין.

אמנם חיידקים גראם-חיוביים עם פימבריה הם נדירים, אך בצלי הפה נמצאו bacilli פקולטטיבי בקבוצה זו. הם מראים שני סוגים של פימבריה:

• סוג 1, מתווך על דבקות במשטח השן באמצעות אינטראקציה עם חלבוני חומצה עשירים בפרולין ברוק.
• פימבריה מסוג 2, המתווכים את הדבקותם של חיידקים לסטרפטוקוקים דרך הפה.

מיני Actynomycetes חיוביים-גראם נקשרים באופן שונה מזה שלילי-גרם. אלה מחוברים קוולנטית לשכבה הפפטידוגליקנית של דופן התא.

היכולת של מינים Actynomycetes buccal לדבוק בתאי הרירית ולהתאסף עם סטרפטוקוקים קרוביוגיים מאפשרת את היווצרותו של ביו-פילם והתחלת לוח השיניים.

פימבריה או פילי?

בשני המונחים נעשה שימוש נרדף על ידי חלק מהמחברים, בעוד שאחרים הם אינם זהים, והם מתייחסים רק ל- fimbriae דבקים כ- fimbriae, בעוד שפימבריות מיניות נקראים pili (ראו מאפיינים).

אפילו פימבריה מינית ניתן למצוא בטקסטים ובמחקרים כשיער מיני, שיער מיני או פילי מיני. כל מונח שמשתמש בו תקף והשימוש בו תלוי בבית הספר להכשרה מיקרוביולוגית.

הפניות

1. א. Barrientos (2004) קורס מעשי באנטומולוגיה. אוניברסיטת עריכה של ברצלונה. 947 עמ '.
2. פימבריה. התאושש מ- http://www.doctissimo.com
3. O. Aguado Martín (2007). הפרפרים היומיים של קסטיליה לאון-II (Lepidoptera Ropalóceros) מינים, ביולוגיה, תפוצה ושימור. פרק 3. אנטומיה של האימאגו. מפגש קסטיליה ולאון. המשרד לאיכות הסביבה. בסיס מורשת טבע. 1029 עמ '.
4. מ. פרסקוט, ג'יי.פי הארלי וג'יי.איי קליין (2009). מיקרוביולוגיה, מהדורה 7, מדריד, מקסיקו, מק גרהיל-אינטרמריקנה. 1220 עמ '.
5. אוניברסיטת גרנדה (2006). תוספות נימה פרוקריוטיות. התאושש מ- www.ugr.es.
6. סליס סרסן (2012). נוכחות של porphyromonas gingivalis, גנוטיפים fimA-I, II, III ו- IV, בקבוצה של תלמידי בית ספר צ'ילה בגילאי 4 עד 8 שנים. נלקח מהמאגר.uchile.cl.
7. גארי, ד"ר פרוקופ, מ.ס. אלמר, וו. קונמן (2008). אבחנה מיקרוביולוגית. Medica Panamericana העריכה. 1691 עמ '.
8. Paranchych, LS Frost (1988). הפיזיולוגיה והביוכימיה של פילי. התקדמות בפיזיולוגיה מיקרוביאלית.
9. Dalrymple, JS Mattick (1987) .ניתוח הארגון וההתפתחות של חלבונים תת-יחידת פיברברי (MePhe) מסוג 4. כתב העת להתפתחות מולקולרית.
10. פילי בקטריאלי (Fimbriae): מאפיינים, סוגים וחשיבותם הרפואית (2013). מיקרובה און ליין. התאושש מ- microbeonline.com.