Pilus (Norsk)
4 Pili
Pili er trådformede, ekstracellulære strukturer som tillater bakterier å forholde seg til biotiske og abiotiske overflater. Et utvalg av pili har blitt identifisert på celleoverflaten av Aeromonas spp. med tidlige studier utgangspunktet beskriver to forskjellige pili typer på grunn av sin strukturelle forskjeller: kortsiktige stive (S/R) og lange-bølgete (L/B) pili (Carrello, Silburn, Budden, & Chang, 1988; Ho, Mietzner, Smith, & Schoolnik, 1990)., Aeromonas stammer som samles inn fra jordprøver ble rapportert til fortrinnsvis vise et stort antall av S/R pili, mens isolater fra kliniske prøver var mer sannsynlig å produsere små mengder L/W pili (Carrello et al., 1988); foreslå L/W pili til å være involvert i virulence. I Gram-negative bakterier, det er fire hovedgrupper av bakterielle pili: pili satt sammen av ‘anstandsdame-usher vei’, type IV pili, pili montert av den ekstracellulære nucleation vei og pili satt sammen av ‘alternative anstandsdame-usher veien’. Aeromonas spp., har blitt funnet å uttrykke skriver jeg pili satt sammen av ‘anstandsdame-usher vei’ og type IV pili. Ultra-strukturelle studier utført av Ho et al. (1990) på S/R pilus av A. hydrophila AH26 avslørt pilin (store gjenta enhet av pilus) å ha homologi med type i-og Pap (pyelonephritis-forbundet pili) pili fra E. coli (Ho et al., 1990), og hører til gruppen av pili satt sammen av anstandsdame-usher veien. Type jeg pili fra mesophilic Aeromonas arter har vært forbundet med autoagglutination av celler, men ikke med pathogenicity., Overholdelse studier fra Honma og Nakasone (1990) viste at selv om deres A. hydrophila belastning (Ae6) var svært adherent til kanin og menneskelige tarmen, antistoffer hevet til S/R pili blokkere ikke tilslutning til celler og skåret av S/R pili også hadde ingen affinitet til verts celler. De genene som koder for type jeg pili har nå blitt ligger i genomet til en rekke Aeromonas arter, inkludert noen mesophilic arter og psychrophilic aeromonad, A. salmonicida subsp salmonicida (Reith et al., 2008; Seshadri et al., 2006). I motsetning til mesophilic aeromonads, den typen jeg pilus av A., salmonicida ser ut til å ha en rolle i koloniseringen av Atlantisk laks. Mutational studier utført av Dacanay og kolleger (2010) viste at A. salmonicida mangler den typen jeg pilus operon har en redusert evne til å forholde seg til mage-tarmkanalen av Atlantisk laks. Men, når festet, mutant evne til å invadere verten var sammenlignbar med wild-type, noe som tyder skriver jeg pili til å være involvert i de innledende fasene av kolonisering bare (Dacanay et al., 2010).
Betydelig mengder arbeid som er utført på aeromonad vedheft har konsentrert på L/W pili., Overholdelse studier med et utvalg av mesophilic stammer i 1990-årene understreket betydningen av disse vedheng i koloniseringen av verten vev., Mekanisk fjerning av L/W pili fra bakteriell celleoverflaten, eller pre-behandling av bakterielle celler med en anti-pilin antistoff, har vist seg å blokkere bakteriell tilslutning til en rekke dyre-og humane cellelinjer (Barnett & Kirov, 1999; Hokama, Honma, & Nakasone, 1990; Honma & Nakasone, 1990; Iwanaga & Hokama, 1992; Kirov, Hayward, & Nerrie, 1995; Nakasone, Iwanaga, Yamashiro, Nakashima, & Albert, 1996)., L/W pilins generelt har en molekylvekt mellom 19 og 23 kDa og er antigenically mangfoldig, med bare N-terminal aminosyresekvens som viser homologi til type IV pilins (Kirov & Sanderson, 1996). Noen type IV pili er i stand til å danne trådformede nettverk eller bunter (Kirov, Hayward, et al., 1995), og det er disse bundle-forming pili (Bfp), i særdeleshet, som er regnet som store kolonisering faktorer i mesophilic Aeromonas spp. Den første Lese isolert fra en art av Aeromonas var fra A., veronii biovar sobria (belastning BC88) (Kirov & Sanderson, 1996). N-terminal sekvens av de store pilin fra denne Bfp vises sekvens homologi med mannose-sensitive haemagglutinin (MSHA) type IV pilin fra Vibrio cholerae (Kirov & Sanderson, 1996) som tilhører den ‘klassiske’ type IVa familie av pilins i forhold til den type IVb familie som Bfp vanligvis hører. A. veronii bv. sobria bundle-forming pilus ble senere vist av genetisk betyr å være medlem av MSHA pilus familie (Hadi et al., 2012)., Uttrykk av MSHA pilus i disse studiene viste seg å være miljøvennlig regulert som A. veronii biovar sobria viste økt uttrykk da vokst til 22 °C i flytende kultur, sammenlignet med 37 °C på solid media (Kirov & Sanderson, 1996). Disse resultatene ble også enige med tidligere studier fra Kirov, Hayward, et al. (1995), der A. veronii bv. sobria isolater vises optimal uttrykk av trådformede strukturer på 22 °C, med et par miljømessige belastninger som viser optimal uttrykk ved 7 °C. Ytterligere undersøkelser av den type IV pili til stede på A. veronii bv., sobria resulterte i oppdagelsen av en ny type IV pilus-systemet, Trykk på pilus, som ble funnet å avvike betydelig fra Bfp (Kirov & Sanderson, 1996). Kort tid etter sin første oppdagelsen i A. veronii bv. sobria, Trykk pili biogenese gener ble identifisert i A. hydrophila (Ah65) (tapABCD) og funnet å dele homologi med type IV pilus gener i P. aeruginosa (pilABCD); gener fra A. hydrophila var i stand til å utfylle tilsvarende mutasjoner i P. aeruginosa (Pepe, Eklund, & Strom, 1996)., Selv om Trykk pili er til stede i alle Aeromonas stammer som genomer har vært så langt sekvensert, svært lite er kjent om deres funksjon. Sletting av Trykk pilin genet (tapas), og derfor sletting av Trykk pilus filament, hadde ingen effekt på evnen til klinisk A. veronii bv. sobria isolater å forholde seg til HEp-2-celler, forholde seg til menneskelig tarmcellene eller å kolonisere en ung mus modell; lignende funn ble også rapportert med en fisk isolere av A. hydrophila (Kirov, Barnett, Pepe, Strom, & Albert, 2000)., Trykk pilus ikke bidra til pathogenicity av psychrophilic aeromonad A. salmonicida subsp. salmonicida, men når infisere Atlantisk laks, selv om det er ikke avgjørende for virulence som tapA mutanter beholde mye av sin evne til å kolonisere verten (Boyd et al., 2008). Genuttrykk analyse i A. salmonicida har vist at Hurtig på pilus er constitutively uttrykt og sammen med tapABCD, og Trykk pilus systemet er også kodet på en annen 18 gener som er spredt rundt i genomet (Boyd et al., 2008), som ligner på type IV pili gener av Pseudomonas og Neisseria spp., (Mattick, 2002). Mens rollen Trykk pilus gjenstår å bli belyst, sin biogenese har sterke implikasjoner i virulence på andre måter. TapD, en prepilin peptidase (Pepe et al., 1996) er ikke bare nødvendig for behandling av prepilins (fra flere pilus systemer) før de er innlemmet i pilus filament, men også for behandling av pseudopilins av T2SS, som er avgjørende for utskillelsen av mange virulence faktorer, slik som proteases, haemolysin og DNase (Hadi et al., 2012; Kirov et al., 2000).,
Sammen med MSHA og Trykk pilus, en tredje type IV pilus, som hører til den type IVb klasse, har også blitt identifisert i A. salmonicida subsp. salmonicida, heter det Flp pilus på grunn av sin homologi med Flp system av Actinobacillus actinomycetemcomitans (Boyd et al., 2008). I A. salmonicida, genene for dette pilus er plassert i en enkelt operon (flpA-L) og dets uttrykk er strykejern regulert, med upregulation av gener som oppstår under lavt jern forhold (Boyd et al., 2008)., Svært lite er kjent om rollen til Flp pilus i Aeromonas og til tross for å være et regulert system det synes ikke å være involvert i A. salmonicida virulence som flp-mangelfull stammer fullt beholdt sin evne til å kolonisere og infisere Atlantisk laks (Boyd et al., 2008). Den Flp pilus har blitt funnet å være utbredt blant bakterier og bidrar til dannelsen av biofilm og autoagglutination (Kachlany et al., I 2000; Planeten, Kachlany, Fine, DeSalle, & Figurski, 2003), og det kan derfor bli mer viktig i bakterier–bakterier vekselsvirkningene snarere enn å være vert celle interaksjoner.
Derfor, tre forskjellige type IV pili systemer har blitt beskrevet i aeromonads, med de fleste arter som har minst to av disse. For mesophilic aeromonads, tidlig tilslutning studier i 1990-årene foreslo at MSHA bundle-forming pilus er den store trådformede vedheng ansvarlig for vev tilslutning og kolonisering, men bare nylig ble dette genetisk bestemt av Hadi et al., (2012). En 22 kb Bfp MSHA locus ble isolert og karakterisert fra A. veronii bv. sobria som ble funnet å bestå av 17 gener arrangert i to operons, fire av disse er kodet prepilins (ett stort og tre mindre) de underenhetene av pilus filament (Hadi et al., 2012). Det ble konkludert med at alle fire prepilins er avgjørende for pilus biogenese med enkelte mutasjoner i hvert prepilin genet redusere bakteriell tilslutning til HEp-2-celler med 90% (Hadi et al., 2012). Evne til mutanter for å danne biofilm ble også analysert og vist at MSHA pilus gener av A. veronii bv., sobria er viktig for dannelsen av biofilm. Disse studiene bekreftet at MSHA pilus er den store tilslutning system i A. veronii bv. sobria og dette kan også være tilfelle for andre mesophilic Aeromonas arter. Selv om det MSHA pilus operon er til stede i A. salmonicida, det er en sletting av åtte gener innenfor operon, inkludert genkode de store pilin (Boyd et al., 2008). Den MSHA pilus i A. salmonicida er derfor ikke forventes å bli uttrykt og så vises bare hjelpe virulence av mesophilic aeromonads.