Caractéristiques, types et fonctions pili

Les Pili (du latin les cheveux, dans le pilus singulier) sont des prolongements qui sont situés à la surface de certaines cellules bactériennes. Ils sont principalement liés au mécanisme de génération horizontal appelé conjugaison, avec la locomotion et l'adhésion des bactéries aux surfaces biotiques et abiotiques.

Les extensions de type pili ne doivent pas être confondues avec les flagelles ou les fimbriae, car elles diffèrent profondément en structure et en fonction - bien qu'avec les derniers ils partagent la fonction d'adhésion cellulaire.

Source: Adénosine [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] [TOC]

Perspective historique

Les pili ont été découverts grâce à la mise en œuvre de la microscopie électronique, tout en étudiant les annexes filamenteuses bactériennes. Au milieu des années 50, ils ont été visualisés et appelés fimbria.

Ce n'est que dans les années 60 que Brinton introduit le terme pili, établissant des différences de ces structures avec les fimbrias et avec le reste des extensions filamenteuses.

Caractéristiques générales

Bien que les organismes procaryotes soient considérés comme «simples» - par rapport à la lignée des eucaryotes - ils ont une série de caractéristiques qui les rendent assez complexes, non seulement à l'intérieur, mais aussi à l'étranger.

Certaines bactéries sont entourées d'une série d'extensions avec plusieurs fonctions, principalement la locomotion et l'échange de matériel génétique.

L'une de ces extensions est les pili, les structures qui rappellent les cheveux fins et qui sont liés au transfert horizontal des gènes.

Composition des protéines

Les pili sont principalement composés d'une protéine oligomère appelée Pilena (16 à 20 kDa). Pilia est commandée de manière hélicoïdale les unes avec les autres pour donner naissance à une structure en forme de cylindre. Cette protéine peut modifier son arrangement structurel pour participer à la locomotion.

Structure et mesures

Les pili ordinaires ont une longueur moyenne de 0,3 à 1,0 µm et un diamètre de 7 nm. Cependant, cette mesure peut changer considérablement en fonction des espèces en question.

Ils sont distribués sur la surface cellulaire des bactéries gram positives et à Gram négatif, mais des pili sexuels n'ont été signalés que dans un groupe de bactéries à Gram négatif.

Il existe d'autres extensions similaires aux PILI, mais diffèrent en structure et en fonction. Par conséquent, il est nécessaire de clarifier ces aspects pour éviter la confusion. Par exemple, les pili sont beaucoup plus fins et beaucoup plus courts qu'un fléau.

Bien que le terme pili et les frimbrias soient utilisés par certains auteurs tels que les synonymes, les fimbrias se trouvent généralement en grande quantité et participent au phénomène d'adhésion des micro-organismes - ce qui est pertinent pour définir la capacité infectieuse de la cellule en question en question.

Bien qu'ils participent également à l'adhésion, les pili sont en plus petite quantité et sont plus longs.

La génétique

Les gènes bactériens qui codifient pour la formation des pili peuvent être situés dans le chromosome de l'organisme ou en tant qu'entité extractromosomique, c'est-à-dire dans un plasmide.

Gars

Historiquement, Pili s'est regroupé en prenant en compte les caractéristiques phénotypiques telles que les propriétés antigéniques. Une classification établie dans les études pionnières des pili a pris en compte la capacité d'hémaglutination, en utilisant les pili présents dans différentes souches de ET. coli.

Une deuxième classification est basée sur des caractéristiques morphologiques relatives en trois groupes: les pili flexibles et fins, flexibles et épais.

La dernière classification propose deux catégories principales: les pili ordinaires et les pili sexuels. Comme la classification est principalement basée sur la fonction de la structure, nous discuterons en détail de chaque type dans la section suivante.

Les fonctions

Conjugaison

L'échange de matériel génétique n'est pas limité au passage des parents aux enfants. Dans toutes les lignées de la vie, un phénomène connu sous le nom de gènes horizontaux de gènes (THG abrégé), où les individus du même temps de génération - qui peuvent ou non être liés - sont capables d'échanger de l'ADN est largement disséminé.

Dans les probariotas, une modalité de THG est la conjugaison, qui implique le passage du matériel génétique d'un individu à l'autre et la structure utilisée est un pili sexuel. Cette extension agira comme un «pont» où une bactérie appelée F + se connectera à un F- et le passage de l'ADN se produira.

L'une des caractéristiques de la conjugaison est qu'il doit y avoir un contact physique entre les bactéries participantes. L'ADN qui est généralement donné ajoute une fonction aux bactéries réceptrices, y compris la résistance à un antibiotique ou la capacité de métaboliser efficacement certains composés.

Il existe deux autres types supplémentaires de THG, à savoir: la transformation et la transduction. Avec la conjugaison, ces processus ont façonné l'évolution des génomes de l'espèce (non seulement des bactéries), ajoutant un niveau de complexité supérieur à l'arbre de vie - que si nous ajoutons les événements THG, il est préférable de se référer à un grille Et pas un arbre.

Locomotion

En espèce Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, et dans des souches très spécifiques de ET. coli Les pili jouent un rôle dans la locomotion.

La motilité de ce groupe bactérien se produit comme suit: Del Pilus étend une sous-unité des protéines qui les composent - La Pileina. Ensuite, cette nouvelle extension gère.

Ce premier type de mouvement est connu sous le nom de motilité de contraction. Comme prévu, l'exécution de ce modèle de locomotion se traduit par des mouvements courts et intermittents.

Le deuxième type de motilité est connu sous le nom de motilité coulissante et est caractéristique des mixobactéries. Il a été lié au déplacement des environnements où les proportions d'eau sont assez faibles, comme les sols ou les biofilms. Cependant, le mécanisme n'est pas très bien connu.

D'autres auteurs diffèrent dans cette vision (voir Zhou et Li, 2015) et proposent que les pili ne sont pas une structure liée à la locomotion.

Adhérence et pathogénicité

Les pili participent à l'adhésion des cellules bactériennes à diverses surfaces, biotiques et abiotiques.

Dans les bactéries à Gram négatif, la présence de pili (et de fimbrias comme mentionné ci-dessus) est associée à la régulation des interactions microbio-microbio et hôte-patogène, qui sont importantes dans le développement de maladies.

Notez que l'adhésion du micro-organisme à la cellule hôte est une étape cruciale au début de la pathologie.

Les références

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