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Structure et rôle des flagelles dans les Prokaryotes

Des flagelles sont principalement utilisés pour le mouvement de cellules et sont trouvés dans les prokaryotes ainsi que quelques eucaryotes. Le flagelle procaryotique tourne, produisant le mouvement avant par un filament formé par tire-bouchon. Un prokaryote peut avoir un ou plusieurs flagelles, localisés à un pôle ou étendre autour de la cellule.

Structure et origine

Le flagelle est composé d'un fuselage à la base, qui est encastrée dans la membrane cellulaire, un filament ou la tige, qui sont le tire-bouchon principal en dehors de la cellule, et à un crochet pour brancher le fuselage et le filament. Le flagelle a également son propre appareillage d'exportation, car il peut auto-monter. Le crochet a une longueur de jeu qu'il devient, alors que le filament est plus variable. La longueur de jeu est censée pour être régie par la sonnerie de C, qui mesure le crochet avant de l'exporter. Pour faciliter en kit, le centre du flagelle est creux, de la base complètement au bout du filament.

Illustration de la structure cellulaire de bactéries. Crédit d
Illustration de la structure cellulaire de bactéries. Crédit d'image : BlueRingMedia/Shutterstock

La structure du flagelle diffère selon si elle est dans les prokaryotes ou les eucaryotes. Dans les eucaryotes, les battements de flagelle d'une mode comme un fouet, alors que dans les prokaryotes le flagelle est une entité liégeuse stationnaire, se fondant sur le moteur à sa base pour le couple.

La structure du flagelle est complexe. À la base, le rotor se repose à l'intérieur de la membrane cellulaire. Les protéines de MotA et de MotB forment des sonneries situées dans et au-dessus de la membrane intérieure, pour combiner l'énergie du mouvement de proton en travers de la membrane avec le rétablissement de couple. MotA et MotB sont la partie statique et nonrotating de la structure.

La milliseconde, le P et le L sonneries sont des sonneries de protéine qui tiennent compte de la rotation de la tige extracellulaire principale de tire-bouchon par les membranes. La sonnerie de milliseconde ancre les flagelles à la membrane cytoplasmique, et c'est ici que le système d'exportation est vraisemblablement localisé. La sonnerie de P facilite la rotation dans le peptidoglycan, et le L sonnerie dans les membranes extérieures. Dans les bactéries grampositives, le P et le L sonnerie manquent. La sonnerie de C est localisée intracellulairement et règle le sens de la rotation. Le sens de la rotation est réglé par le système chimiotactique, au lequel la sonnerie de C répond.

Rôle

Le flagelle est principalement une organelle pour le mouvement. Cependant, il peut également participer à la formation des films biologiques, à l'exportation des protéines, et à l'adhérence. L'adhérence est importante pour beaucoup de durées de vie utile bactérienne, et elles ont plusieurs mécanismes, tels que des fimbriae, le pili, et d'autres protéines à aider en cela. Les flagelles et les structures adhésives type ne sont pas simultanément exprimés, mais plutôt les passages de bactéries de déménager à une forme stationnaire.

Les flagelles bactériens peuvent avoir un rôle majeur d'un point de vue humain aussi. Les flagelles sont habituellement nécessaires pour l'infection, et pour cette raison ils ont les configurations moléculaires agent-associées (PAMPs). PAMPs peut être identifié par le système immunitaire humain par le récepteur comme un péage 5 (TLR5). Sont le N et les C-terminus du flagellin, qui compose la tige principale, sont hautement économisés et à ce que TLR5 grippe. Il y a également des formes polymères de flagellin, qui ne grippent pas TLR5.

À la différence des bornes, la région centrale du flagellin a une variation plus élevée de séquence. Cette région exposée décide des différences dans le fonctionnement adhésif des flagellins de différentes tensions ou les substances des bactéries. Les pseudomonas aeruginosa peuvent entraîner des infections urinaires (UTIs) et d'autres conditions, telles que la pneumonie. Son grippement semble être facilité par flagellin (FliC) et/ou FliD, les protéines qui recouvrent les extrémités de la tige.

Pseudomonas aeruginosa de bactérie - bactérie nosocomial résistant aux antibiotiques. L
Pseudomonas aeruginosa de bactérie - bactérie nosocomial résistant aux antibiotiques. L'illustration montre l'emplacement polaire des flagelles et la présence du pili sur la surface bactérienne. Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock

Le rôle des flagelles en produisant des films biologiques est également important d'un point de vue humain, dû à la formation dangereuse de film biologique sur les cathéters et le matériel. Les études sur Escherichia coli ont constaté que les bactéries non-flagellated (c.-à-d. manquant de la tige principale, sans flagellin et FliD) ont montré la capacité réduite de formation d'adhérence et ainsi de film biologique. En revanche, les bactéries flagellated qui ne pouvaient pas déménager (c.-à-d. manquant du moteur, sans MotB) pouvaient coloniser ainsi que des tensions sauvages de type.

De même, dans des typhus serovar d'enterica de salmonelle, les flagelles ont un rôle important dans la formation de film biologique. Les formes de Non-flagellated manquant du flagellin ne pouvaient pas former un film biologique. Cependant, flagellated, mais non capable du mouvement, manquant de MotA, mutant pouvait former un film biologique au niveau égal en tant que tensions sauvages de type. Ici, le flagellin est en particulier essentiel pour la formation de film biologique.

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Last Updated: Oct 29, 2018

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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