Was ist der Unterschied zwischen Fimbrien und Pili?

Das Hauptunterschied zwischen Fimbrien und Pili ist das Fimbrien sind für die Anhaftung der Zelle an ihr Substrat verantwortlich, während Pili für die Anlagerung und den horizontalen Gentransfer während der bakteriellen Konjugation verantwortlich sind. 

Fimbrien und Pili sind zwei filamentöse Strukturen, die sich von der Oberfläche der Bakterien aus erstrecken. Sie haben unterschiedliche Funktionen in einer Bakterienzelle. Außerdem treten Fimbrien sowohl in grampositiven als auch in gramnegativen Bakterien auf, während Pili nur in gramnegativen Bakterien vorkommt. Darüber hinaus treten pro Zelle mehrere hundert Fimbrien auf, während die Anzahl der Pili pro Zelle weniger als 10 beträgt. 

Wichtige Bereiche 

1. Was sind Fimbrien?
     - Definitionsstruktur, Rolle
2. Was sind Pili?
     - Definition, Struktur, Rolle
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Fimbrien und Pili?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Fimbrien und Pili?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe 

Bindung, Bakterien, filamentöse Strukturen, Fimbrien, horizontaler Gentransfer, Pili 

Was sind Fimbrien? 

Fimbrien sind die kurzen, filamentösen Strukturen, die auf der Oberfläche von grampositiven und gramnegativen Bakterien gefunden werden. Es sind auch dünne Strukturen, deren Hauptfunktion darin besteht, das Bakterium an seinem Substrat anzubringen. Fimbrien sind jedoch nicht wie die Flagellen an der Fortbewegung der Bakterienzelle beteiligt. Sie enthalten auch keine Rezeptoren. Darüber hinaus sind Fimbrien wichtig für die Bildung von Bakterienclustern.  

Abbildung 1: Fimbrien

Shigella Dysenterienist ein Beispiel für Bakterien, die Fimbrien bilden, die dazu beitragen, die Bakterien an der Oberfläche des Dünndarms anzulagern.  

Was sind Pili? 

Pili sind etwas lang, dick und steife filamentöse Strukturen, die nur in der Oberfläche der gramnegativen Bakterien gefunden werden. Sie helfen bei der bakteriellen Konjugation, der sexuellen Fortpflanzungsmethode von Bakterien, sowohl durch bakterielle Anhaftung als auch durch Übertragung von Genen zwischen ihnen. Während der bakteriellen Konjugation werden weniger Gene von einem Bakterium durch Pili auf ein zweites Bakterium übertragen. Diese Art von Gentransfer ist als horizontaler Gentransfer bekannt. Darüber hinaus werden die Pili, die an der sexuellen Fortpflanzung beteiligt sind, als Sex Pili bezeichnet. Auf der anderen Seite enthalten einige Pili Rezeptoren für Viren. Darüber hinaus kann der Typ-IV-Pili Bewegungskräfte erzeugen, wodurch eine Zuckbeweglichkeit erzeugt wird. 

Abbildung 2: Bakterienkonjugation

Escherichia coli und Neisseria gonorrhoeae sind zwei Arten von Bakterien, die Pili enthalten. 

Ähnlichkeiten zwischen Fimbrien und Pili 

• Fimbrien und Pili sind zwei filamentöse Strukturen, die sich von der Oberfläche der Bakterien aus erstrecken. 
• Beide bestehen aus Proteinen. 
• Beide sind auch kürzer als ein Flagellum. 
• Darüber hinaus helfen beide Strukturen bei der Bindung der Bakterienzelle an verschiedene Strukturen. 
• Gramnegative Bakterien enthalten sowohl Fimbrien als auch Pili. 
• Außerdem sind sowohl Fimbrien als auch Pili antigen. Daher können sie eine Immunreaktion im Wirt hervorrufen. 

Unterschied zwischen Fimbrien und Pili 

Definition 

Fimbrien beziehen sich auf winzige, borstenartige Fasern, die aus Bakterienzellen entstehen, während Pili sich auf haarartige Mikrofasern auf der Oberfläche von Bakterien bezieht. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Fimbrien und Pili.

Auftreten 

Darüber hinaus treten Fimbrien sowohl in grampositiven als auch in gramnegativen Bakterien auf, während Pili in gramnegativen Bakterien auftritt. 

Nummer 

Pro Bakterienzelle treten etwa 200-400 Fimbrien auf, während pro Bakterienzelle nur 1-10 Pili vorkommen. 

Besteht aus 

Ein weiterer Unterschied zwischen Fimbrien und Pili besteht darin, dass Fimbrien aus Fimbrillinprotein bestehen, während Pili aus Pilinprotein bestehen. 

Formation 

Die für die Bildung von Fimbrien verantwortlichen Gene kommen im bakteriellen Chromosom vor, während die Gene in den Plasmiden für die Bildung von Pili verantwortlich sind. Daher ist dies auch ein Unterschied zwischen Fimbrien und Pili.

Länge 

Ein weiterer Unterschied zwischen Fimbrien und Pili ist ihre Länge; Fimbrien sind kürzer, während Pili länger sind. 

Durchmesser 

Außerdem sind Fimbrien dünn, während Pili dicker sind. 

Steifigkeit 

Steifheit ist ein weiterer Unterschied zwischen Fimbrien und Pili. Fimbrien sind weniger starr, während Pili steifer sind. 

Funktion 

Außerdem besteht ein Unterschied zwischen Fimbrien und Pili aufgrund ihrer Funktion darin, dass die Fimbrien das Bakterium an das Substrat heften, während das Pili bei der bakteriellen Konjugation hilft. 

Fazit 

Fimbrien sind kurze, filamentöse Strukturen, die sowohl in grampositiven als auch in gramnegativen Bakterien vorkommen. Sie helfen, Bakterien an das Substrat anzulagern. Auf der anderen Seite sind Pili etwas lange filamentöse Strukturen, die in gramnegativen Bakterien gefunden werden und die bakterielle Konjugation unterstützen. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Fimbrien und Pili in ihrer Funktion und ihrem Auftreten.

Referenz:

1. Janson, A, et al. "Fimbrien, Pili, Flagellen und bakterielle Virulenz." Konzepte in bakterieller Virulenz. Contrib Microbiol. Basel, Karger, vol. 12, S. 67-89. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. "Fimbriae" Von AJC1 (CC BY-SA 2.0) über flickr
2. „Konjugation“ von Adenosine - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia