Pīluss ir adhezīns, kas ļauj baktērijas piesaistīties šūnām, palīdzot kolonizēt saimnieku. Gramnegatīvs baktērijas jo īpaši parasti ir aprīkoti ar pīlāriem vai vairākiem pīliem. Pili klātbūtne var ievērojami palielināt patogēna patogenitāti un tiek uzskatīta par virulences faktoru.
Kas ir pīluss?
Pīls jeb fimbrija ir prokariotu sastāvdaļa. Tas ir pavedienu proteīns, kas atrodas ārpus šūnām kā šūnu pagarinājums un pieder pie adhezīniem. Adhesīni ir baktērijas kas ļauj mikroorganismam piesaistīties sava saimnieka bioloģiskajām struktūrām. Tādējādi adhezīni atbilst tā sauktajiem virulences faktoriem, jo tie ir kolonizācijas pamatnosacījums. Šaurākā nozīmē tie ir baktēriju radīti faktori, kas ļauj baktērijai pievienoties saimnieka struktūrām vai šūnām. Piemēram, adhezīnu adhēzijā baktērija vienkārši nenomazgājas. Adhesīnu izpausme dažās baktēriju sugās mainās atkarībā no vides apstākļiem. Adhezīna nozīmē pastāv dažādi pili. Šūnu piedēkļi atšķiras pēc olbaltumvielām, garuma un diametra. To funkcija var būt pakļauta arī nelielām baktēriju variācijām. Garums var svārstīties no 0.1 līdz 20 mikrometriem. Pili diametrs svārstās no diviem līdz apmēram 20 mikrometriem. Papildus saķerei ar cietā-šķidruma vai gāzes-šķidruma saskarnēm, pili arī ļauj baktērijām piesaistīties citām baktērijām un piestiprināties pie dzīvnieku epitēlija šūnām. Turklāt piedēkļi dažreiz tiek iesaistīti baktēriju DNS apmaiņā. Atšķirībā no baktēriju karoga, pili ir īsi un stingri. Viņi projicē intracelulāri un ārpusšūnu.
Nozīme un funkcija
Pili ir raksturīgākās baktērijām ar gramnegatīvu krāsošanas uzvedību. Šāda veida baktērijām piemīt viens līdz četri no šiem šūnu procesiem, atkarībā no indivīda. Pili atļauj ūdens-kolonizējošās baktērijas, lai pievienotos cietām vielām un tādā veidā paliktu tajā pašā vietā šķidrā vidē. Barotne aiz tām izmazgā jaunas barības vielas un izskalo vielmaiņas sabrukšanas produktus. Turklāt baktērijas, savienojot sevi starp gaisu un šķidrumu, izmantojot pilusu vai pīli, no šķidras vides var iegūt barības vielas un iegūt skābeklis no gaisa tajā pašā laikā. Blīvu baktēriju slāņa piestiprināšana šķidrās vides virsmai ir pazīstama arī kā putekļu slānis. Daži pili veidi tiek izmantoti horizontālai gēns nodošana. Šos pili sauc par F-pili vai seksa pili. Tie ir salīdzinoši biezi un dobi piedēkļi, kuros ir tikai donoru baktērijas vai donori. Indivīds saņēmējs tiek saukts par akceptoru vai saņēmēju, un pīlārs tiek degradēts pēc saskares ar to. Tas automātiski samazina šūnu attālumu starp akceptoru un donoru. Tādējādi ārpus pīlāra ļoti mazā attālumā var izveidot plazmas tiltu, kas kalpo ģenētiskās informācijas pārsūtīšanai. Caur plazmas tiltu tiek mainīti rezistences (R) un auglības (F) faktori. Šī procesa ietvaros DNS dubultā virkne tiek izvilkta atsevišķos pavedienos, pēc tam virknes daļas migrē no donora uz saņēmēju. Tam seko plazmas tilta izšķīšana. Pēc tam baktērijas pabeidz vienu virkni, veidojot dubulto virkni. Vēl citām baktērijām piemīt tā saucamie IV tipa pili, kas ļauj tām pārvietoties uz cietas virsmas. Viņu pili sastāv no PilA olbaltumvielu kopijām un nav tukši. Parasti tie atrodas abos ar tiem aprīkotās baktērijas polos. Citu veidu pīlāri ietver Hrp pīlāru, kas galvenokārt atrodas augos patogēni, I tipa pīluss, IV tipa pīls un Pap pilus. Pili kopīgums slēpjas to konstrukcijas olbaltumvielās, kas atbilst tā sauktajam pīlīnam. Turklāt lielākajai daļai pili ir cauruļveida forma.
Slimības un traucējumi
Daudzās baktērijās patogenitāte tiek pastiprināta, aprīkojot ar pili. Tas ir, daudzos gadījumos baktērija ar pilu ir patogēnāka nekā baktērija bez pīlāra. Šajā gadījumā pili uzņemas ne tikai adhezīna, bet arī virulences faktora lomu. Šajā kontekstā virulences faktori ir visas mikroorganisma īpašības, kas padara nosakāmu tā patogēno iedarbību un līdz ar to arī virulenci. Papildus pili piestiprināšanai pie šūnām virulences faktoriem ir nozīme instrumentiem iekļūšanai šūnās un šūnu iznīcināšanas mehānismiem. konkrēts mikroorganisms. Virulences faktori bieži ir strukturāli elementi, piemēram, pili, bet tie var atbilst arī mikroorganisma metabolītiem. Daudzās baktēriju ģintīs pili ir kritiskais strukturālais elements saimniekorganisma kolonizēšanai. Ja baktērija nevar piesaistīties savam saimniekam, tā parasti ir mazāk spējīga iebrukt saimniekorganismā. Kamēr baktērija neiebrūk, tā nevar pavairot saimniekorganismā un tādējādi nevar izraisīt patoloģisku stāvoklis saimnieka ķermenī. Vairumā gadījumu pili specifiskos vai nespecifiskos veidos reaģē ar atsevišķiem mērķa receptoriem šūnu membrānu noenkurot baktēriju tajā. Specializētie pili DNS apmaiņai starp baktērijām arī plaši veicina patogēnā līdzekļa agresivitāti. Jo ātrāk patogēns var izplatīties visā saimnieka ķermenī, jo agresīvāka un ātrāka ir tā izraisītā infekcija.
