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Estrutura e papel dos flagelos nos Prokaryotes

Os flagelos são usados primeiramente para o movimento da pilha e encontrados nos prokaryotes assim como nos alguns eukaryotes. O flagelo prokaryotic gira, criando o movimento dianteiro por um filamento dado forma corkscrew. Um prokaryote pode ter um ou diverso flagelo, localizado a um pólo ou espalhá-lo para fora em torno da pilha.

Estrutura e origem

O flagelo é compreendido de um corpo na base, que é encaixada na membrana de pilha, em um filamento ou na haste, que sejam o corkscrew principal fora da pilha, e em um gancho para conectar o corpo e o filamento. O flagelo igualmente tem seu próprio instrumento da exportação, porque pode auto-montar. O gancho tem um comprimento do grupo que venha, visto que o filamento é mais variável. O comprimento do grupo é acreditado para ser governado pelo anel de C, que mede o gancho antes do exportar. Para facilitar o auto-conjunto, o centro do flagelo é oco, da base toda a maneira à ponta do filamento.

Ilustração da estrutura de pilha das bactérias. Crédito de imagem: BlueRingMedia/Shutterstock
Ilustração da estrutura de pilha das bactérias. Crédito de imagem: BlueRingMedia/Shutterstock

A estrutura do flagelo difere segundo se está nos prokaryotes ou nos eukaryotes. Nos eukaryotes, as batidas do flagelo na chicote-como a forma, visto que nos prokaryotes o flagelo é uma entidade semelhante à cortiça estacionário, confiando no motor em sua base para o torque.

A estrutura do flagelo é complexa. Na base, o rotor senta-se dentro da membrana de pilha. As proteínas de MotA e de MotB formam os anéis situados dentro e acima da membrana interna, para combinar a energia do movimento do protão através da membrana com a geração do torque. MotA e MotB são a parcela estática, nonrotating da estrutura.

O MS, P e L anéis são os anéis da proteína que permitem a rotação da haste extracelular principal do corkscrew através das membranas. O anel do MS ancora os flagelos à membrana citoplasmática, e é aqui que o sistema da exportação está encontrado provavelmente. O anel de P facilita a rotação dentro do peptidoglycan, e o L anel dentro das membranas exteriores. No relvado - as bactérias positivas, o P e L anel estão faltando. O anel de C é encontrado intracellularly e regula o sentido da rotação. O sentido da rotação é controlado pelo sistema quimiotáctico, a que o anel de C responde.

Papel

O flagelo é principalmente um organelle para o movimento. Contudo, pode igualmente participar na formação de biofilms, na exportação das proteínas, e na adesão. A adesão é importante para muitos ciclos de vida bacteriana, e têm diversos mecanismos, tais como fimbriae, pili, e outras proteínas a ajudar neste. Os flagelos e as estruturas adesivas não são expressados tipicamente simultaneamente, mas um pouco os interruptores das bactérias de mover-se para um formulário estacionário.

Os flagelos bacterianos podem ter um papel importante de uma perspectiva humana demasiado. Os flagelos são geralmente necessários para a infecção, e devido a este têm testes padrões moleculars micróbio-associados (PAMPs). PAMPs pode ser reconhecido pelo sistema imunitário humano completamente pedágio-como o receptor 5 (TLR5). O N e os C-términos do flagellin, que compo a haste principal, altamente são conservados e são o que TLR5 liga. Há igualmente os formulários poliméricos do flagellin, que não ligam TLR5.

Ao contrário dos terminais, a região central de flagellin tem uma variação mais alta da seqüência. Esta região expor decide diferenças na função adesiva dos flagellins das tensões diferentes ou nas espécies de bactérias. Pseudomonas - o aeruginosa pode causar infecções de aparelho urinário (UTIs) e outras condições, tais como a pneumonia. Seu emperramento parece ser facilitado pelo flagellin (FliC) e/ou pelo FliD, as proteínas que tampam as extremidades da haste.

Pseudomonas da bactéria - aeruginosa - bactéria nosocomial resistente aos antibióticos. A ilustração mostra o lugar polar dos flagelos e a presença de pili na superfície bacteriana. Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock
Pseudomonas da bactéria - aeruginosa - bactéria nosocomial resistente aos antibióticos. A ilustração mostra o lugar polar dos flagelos e a presença de pili na superfície bacteriana. Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock

O papel dos flagelos em produzir biofilms é igualmente importante de uma perspectiva humana, devido à formação perigosa do biofilm em catetes e em equipamento. Os estudos em Escherichia Coli encontraram que adesão reduzida mostrada das bactérias (isto é faltando a haste principal, sem flagellin e FliD) e desse modo capacidade não-flageladas da formação do biofilm. Ao contrário, as bactérias flageladas que não podiam se mover (isto é faltando o motor, sem MotB) podiam colonizar assim como tipo selvagem tensões.

Similarmente, em tifos serovar do enterica das salmonelas, os flagelos têm um papel significativo na formação do biofilm. os formulários Não-flagelados que faltam o flagellin eram incapazes de formar um biofilm. Contudo, flagelado, mas nao capaz do movimento, faltando MotA, mutante podia formar um biofilm no nível igual como o tipo selvagem tensões. Aqui, o flagellin é em particular crucial para a formação do biofilm.

Fontes

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4009794/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12624192
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16885937
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17084692

Further Reading

Last Updated: Oct 29, 2018

Sara Ryding

Written by

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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