Fimbriae: karakteristik, fungsi, komposisi, jenis

Fimbriae: karakteristik, fungsi, komposisi, jenis

Dalam mikrobiologi, fimbriae adalah filamen, struktur protein yang dimiliki bakteri dan yang berbeda dari flagela dengan diameternya (kurang dari 8 nm dalam banyak kasus) dan dengan tidak memiliki struktur heliks. Istilah ini juga digunakan dalam ilmu-ilmu lain untuk mendefinisikan bagian terminal atau batas suatu organ yang dibagi menjadi segmen-segmen yang sangat halus.

Struktur anatomi ini tidak memenuhi fungsi mobilitas, sangat bervariasi dan tampaknya tidak vital bagi bakteri yang memilikinya. Ini berarti bahwa jika, karena beberapa faktor fisik, kimia atau biologis, bakteri kehilangan fimbrianya, itu tidak berarti kematian sel atau penghentian siklus biologisnya.

Fimbria. Diambil dan diedit dari http://www.stopfoodborneillness.org/pathogen/stec-shiga-toxin-production-e-coli/

Indeks artikel

Karakteristik

Fimbriae adalah pelengkap karakteristik bakteri Gram-negatif (mereka yang tidak bereaksi terhadap pewarnaan Gram). Sangat sedikit bakteri Gram-positif (bakteri yang berwarna biru atau ungu pada pewarnaan Gram) diketahui memiliki struktur ini, namun mereka telah diamati pada streptokokus, corynebacteria dan spesies genus Actynomycetes .

Mereka memiliki bentuk filamen lurus dan kaku, lebih pendek dan lebih tipis (diameter 3-10 nm) dari flagela. Sebagian besar terdiri dari satu jenis protein globular yang sangat hidrofobik yang disebut pilin.

Mereka sekitar 17-25 kilodalton (kDa) dan subunit mereka diatur dalam matriks heliks yang meninggalkan lubang pusat kecil.

Fimbriae ditanamkan pada tingkat membran sitoplasma bakteri. Jumlah mereka bervariasi menurut spesies dan antara individu dari populasi yang sama, spesies yang dapat hadir dari beberapa fimbriae hingga beberapa ratus atau ribuan per individu bahkan telah diamati.

Fimbriae dapat dilihat di sekeliling seluruh sel, termasuk ujung sel, juga disebut daerah kutub.

Jenis

Beberapa jenis fimbria dikenal, tetapi umumnya disebut dua jenis utama: perekat dan seksual.

Fimbria perekat

Mereka adalah vili sel dengan diameter antara 4 dan 7 nm, jumlah dan distribusinya tergantung pada spesiesnya.

Fimbria seksual

Mereka serupa dalam bentuk dan ukuran, sekitar 1 hingga 10 per sel. Mereka lebih lebar dari perekat, sekitar 9 sampai 10 nm diameter. Mereka secara genetik ditentukan oleh faktor seksual atau plasmid konjugatif.

Fitur

Peran fimbriae dalam banyak jenis bakteri tidak diketahui secara pasti. Meski begitu, tampaknya dalam beberapa kelompok mereka mendukung fiksasi atau perlekatan pada substrat yang berbeda, memungkinkan pembentukan biofilm yang juga mendukung adhesi, agregasi, koagregasi dan fiksasi ke permukaan cair di mana mereka membentuk selubung.

Fimbria perekat

Fungsi fimbriae ini adalah kepatuhan terhadap reseptor spesifik dan superfisial. Ini sangat penting, karena kepatuhan terhadap substrat hidup atau inert memainkan peran mendasar dalam kolonisasi habitat yang berbeda atau inang tergantung pada spesiesnya.

Keunikan perekat (fungsi adhesin) bukan karena protein pilin yang terutama menyusun fimbria, tetapi karena glikoprotein yang disebut lektin, yang terletak di ujung distal apendiks.

Protein ini mampu mengikat dengan afinitas tinggi pada rantai samping polisakarida yang ada di membran sitoplasma sel tempat protein tersebut melekat.

Fimbria perekat. Diambil dan diedit dari: 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_The_Prokaryotic_Cell%3A_Bacteriliotic_Cell%3A_Bacterili3sideCallia/23A_Bacterilioticotic_Cell%3A_Bacteriliotic_Cellures_3A_Bacteriacterotic_Cell%3A_Bacterili3Cutures_Cell%3A_Bacteriliures_Cell_Cell% 3A_Bakteri

Fimbria seksual

Mereka diperlukan untuk konjugasi bakteri, yaitu untuk pertukaran informasi genetik antara donor dan sel penerima.

Komposisi kimia

Fimbriae adalah protein di alam. Beberapa penulis menyebutkan bahwa protein yang menyusunnya adalah subunit protein yang disebut fimbrilin (FimA), dari 17 hingga 20 kDa dan dikodekan oleh gen fimA.

Namun, yang lain merujuk pada pilin, protein yang dicirikan oleh adanya peptida pemimpin yang sangat pendek, dengan 6 hingga 7 residu, diikuti oleh residu fenilalanin terminal-N termetilasi dan oleh urutan yang sangat terkonservasi dari sekitar 24 residu hidrofobik, dari tipe pilin NMePhe.

Signifikansi medis

Pengikatan bakteri (dengan perekat fimbriae) ke reseptor spesifik pada sel manusia adalah langkah pertama dalam pembentukan infeksi dalam tubuh; seperti pembentukan plak gigi, oleh koagregasi individu dari spesies yang berbeda pada faktor kolonisasi gigi dan jaringan, oleh Neisseria gonorrhoeae dan strain uropatogenik Escherichia coli .

Peran fimbriae sebagai faktor virulensi pada bakteri Gram-negatif telah dipelajari secara ekstensif pada bakteri Neisseria gonorrhoeae dan N. meningitidis .

Spesies patogen ini menghasilkan fimbriae yang serupa secara struktural dan antigenik. Varietas virulen N. gonorrhoeae menunjukkan fimbriae permukaan 16,5 hingga 21,5 kDa dan mampu melekat kuat pada sel-sel mukosa saluran genital.

Meskipun bakteri Gram-positif dengan fimbriae jarang terjadi, basil fakultatif dari kelompok ini telah ditemukan di rongga mulut. Mereka menunjukkan dua jenis fimbriae:

  • Tipe 1, memediasi perlekatan pada permukaan gigi melalui interaksi dengan protein asam kaya prolin dalam air liur.
  • Fimbriae tipe 2, yang memperantarai perlekatan bakteri pada streptokokus oral.

Spesies Actynomycetes Gram-positif mengikat secara berbeda dari yang Gram-negatif. Ini secara kovalen melekat pada lapisan peptidoglikan dinding sel.

Kemampuan spesies Actynomycetes bukal untuk menempel pada sel mukosa dan berkumpul dengan streptokokus kariogenik memfasilitasi pembentukan biofilm dan inisiasi plak gigi.

Fimbria atau pili?

Kedua istilah tersebut telah digunakan secara sinonim oleh beberapa penulis, sementara untuk yang lain mereka tidak identik, dan hanya menyebut fimbriae perekat fimbriae, sedangkan fimbria seksual disebut pili (lihat karakteristik).

Bahkan fimbria seksual dapat ditemukan dalam teks dan penelitian seperti rambut seksual, rambut seksual, atau pili seksual. Istilah apa pun yang digunakan adalah sah dan penggunaannya tergantung pada sekolah pelatihan mikrobiologi.

Referensi

  1. A. Barrientos (2004) Kursus praktis dalam entomologi. Universitas Editorial Barcelona. 947 hal.
  2. Fimbria. Dipulihkan dari http://www.doctissimo.com
  3. O. Aguado Martín (2007). Kupu-kupu diurnal dari Castilla y León-II (Lepidoptera Ropalóceros) Spesies, biologi, distribusi dan konservasi. Bab 3. Anatomi imago. Pertemuan Castilla dan leon. Kementerian Lingkungan Hidup. Yayasan warisan alam. 1029 hal.
  4. M. Prescott, JP Harley dan GA Klein (2009). Mikrobiologi, edisi ke-7, Madrid, Meksiko, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 hal.
  5. Universitas Grenada (2006). Pelengkap filamen prokariotik. Dipulihkan dari www.ugr.es.
  6. Celis Sersen (2012). Kehadiran porphyromonas gingivalis, Genotipe fimA-I, II, III dan IV, pada sekelompok anak sekolah Chili berusia 4 hingga 8 tahun. Diambil dari repository.uchile.cl.
  7. Gary, MD Procop, MS Elmer, W. Koneman (2008). Diagnosa mikrobiologi. Redaksi Medica Panamericana. 1691 hal.
  8. Paranchych, LS Frost (1988). Fisiologi dan biokimia pili. Kemajuan dalam Fisiologi Mikroba.
  9. Dalrymple, JS Mattick (1987) Analisis organisasi dan evolusi protein subunit fimbrial (MePhe) tipe 4. Jurnal Evolusi Molekuler.
  10. Bakteri Pili (Fimbriae): Karakteristik, Jenis dan Pentingnya Medis (2013). Mikroba Online. Dipulihkan dari microbeonline.com.