Fimbriae adalah–pengertian, jenis, fungsi, ciri, komposisi

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

Struktur anatomi fimbriae ini tidak memenuhi fungsi mobilitas, mereka sangat bervariasi dan tampaknya tidak vital bagi bakteri yang memilikinya. Ini berarti bahwa jika oleh beberapa faktor fisik, kimia atau biologis bakteri kehilangan fimbriae mereka, itu tidak akan menyiratkan kematian sel atau gangguan siklus biologisnya.

Ciri-ciri fimbriae

  • Fimbriae adalah pelengkap khas dari bakteri Gram-negatif (yang tidak bereaksi terhadap pewarnaan Gram). Sangat sedikit bakteri Gram-positif (bakteri yang bernoda biru atau ungu ketika pewarnaan Gram) diketahui memiliki struktur ini, namun mereka telah diamati pada streptokokus, corynebacteria, dan spesies dari genus Actynomicetes.
  • Mereka memiliki bentuk filamen lurus dan kaku, mereka lebih pendek dan lebih tipis (diameter 3-10 nm) dari flagela. Sebagian besar terdiri dari satu jenis protein globular sangat hidrofobik yang disebut pilin.
  • Mereka sekitar 17-25 Kilodalton (kDa) dan subunitnya disusun dalam matriks heliks yang meninggalkan lubang pusat kecil.
  • Fimbria ditanam di tingkat membran sitoplasma bakteri. Jumlah mereka bervariasi sesuai dengan spesies dan antara individu dari populasi yang sama, spesies bahkan telah diamati yang dapat hadir dari beberapa fimbriae hingga beberapa ratus atau ribuan per individu.
  • Fimbriae dapat dilihat di sekeliling seluruh sel, termasuk ujung sel, juga disebut daerah kutub.

Jenis fimbriae

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

Fimbria perekat

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

Fimbria seksual

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

Fungsi fimbriae

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

Fimbria perekat

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

Kekhususan adhesif (fungsi adhesin) bukan karena protein pilin yang terutama merupakan fimbria, tetapi karena glikoprotein yang disebut lektin, yang terletak di ujung distal lampiran.

Protein ini mampu mengikat dengan afinitas tinggi terhadap rantai samping polisakarida yang ada di membran sitoplasma sel yang mereka tempati.

Fimbria seksual

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

Komposisi kimia fimbriae

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

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

Peranan medis fimbriae

Binding bakteri (dengan perekat fimbriae) ke reseptor spesifik dalam sel manusia adalah langkah pertama dalam membangun infeksi dalam tubuh; seperti pembentukan plak gigi, dengan koagregasi individu dari berbagai spesies 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 luas pada bakteri Neisseria gonorrhoeae dan N. meningitidis.

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

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

Mereka dari tipe 1, memediasi kepatuhan pada permukaan gigi dengan cara interaksi dengan protein asam yang kaya akan prolin dalam air liur.

Fimbriae tipe 2, yang memediasi kepatuhan bakteri terhadap streptokokus oral.

Spesies Actynomycetes Gram-positif mengikat berbeda dari spesies Gram-negatif. Mereka mengikat secara kovalen ke lapisan peptidoglikan dinding sel.

Kemampuan spesies Actynomycetes bukal untuk mematuhi sel mukosa dan bergabung 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 mereka menyebut fimbria hanya perekat fimbriae, sementara mereka menyebut pili fimbriae seksual.

Bahkan fimbriae seksual dapat ditemukan dalam teks dan penelitian seperti rambut seks, rambut seks, atau pili seks. Setiap istilah yang digunakan adalah valid dan penggunaannya tergantung pada sekolah pelatihan mikrobiologis.



Leave a Reply