Pilus

Pilus (Latince saç anlamına gelir; çoğul hali pili de kullanılır), bakteri hücrelerinin (özellikle Gram-negatif olanlarının) yüzeyinde olan, bakteriyel birleşme (konjugasyon) için gerekli olan saç gibi bir yapıdır. Piluslar bakteriyi kendi türünden bir diğerine bağlayıp iki hücrenin sitoplazmaları arasında bir köprü oluştururlar. Bu sayede plazmidler bir hücreden öbürüne aktarılabilir. Edinilen bir plazmid bakteriye antibiyotik dayanıklılığı gibi yeni özellikler kazandırabilir.

Pilus, seks pilusu olarak da adlandırılır ancak yukarıda belirtilen sürecin cinsel üreme veya çiftleşmeyle hiçbir ilişkisi yoktur, pilus da penisin bakterilerdeki dengi değildir. Buna rağmen bazı metinlerde piluslu bakteriler için "erkek", pilussuzlar için "dişi" benzetmeleri kullanılır.

Bir bakteri hücresindeki pilusların sayısı 10 taneye kadar çıkabilir. Tipik bir pilus 9-10 nm çapındadır. Pilus, piluslu bakteriden alıcı bakteriye DNA transferini sağlar. Bu yolla avantaj sağlayan genetik özellikler bir bakteri popülasyonu içindeki bireylere dağıtılabilir. Her bakteri seks pilusu oluşturamaz ama farklı bakteri türleri arasında pilus bağlantıları oluşabilir.

Pilustaki proteinler bazı bakteriyofajlar (örneğin M13) tarafından reseptör olarak kullanılır, bakteriofaj DNA'sı bakterinin içine pilustan geçerek girer.

Fimbrium (Latince saçak anlamına gelir; çoğul hali fimbria da kullanılır) bakterinin (bakteri olmayan) bir yüzeye bağlanmasını sağlayan kısa bir pilustur. Bazı metinlerde pilus sözcüğü fimbrium yerine de kullanılır, DNA aktarımında kullanılan pilus içinse seks pilusu denir. Fimbriumlar ya hücrenin kutuplarında veya bütün hücre yüzeyine eşit olarak dağılmış olarak bulunurlar. Sayıları 200 kadar olabilir. Fimbriumlar hastalık yapan bakterilerin hedef dokulardaki hücrelere bağlanmalarını sağladığı için, fimbriumları oluşturan proteinler kolonizasyon faktörü olarak da adlandırılır. Mutasyon sonucu fimriumsuz kalan bakteriler bu yüzden hastalık yapmazlar. Bazı fimbriumlar alyuvarlara bağlanıp onların öbekleşmesine (hemaglutinasyona) yol açar. Başka fimbriumlar ise bakterinin maya veya mantar hücrelerine bağlanmalarına neden olur.

Pilus ve fimbriumlar başlıca pilin proteinlerinden oluşur. Fimbriumlarda bulunan lektinler, hedef hücrelerin yüzeyinde bulunan oligosakkaritleri tanıyıp onlara bağlanmalayı sağlar. Bazı bakteriler (örneğin gonokoklar) konak organizmanın bağışıklık sistemine karşı korunmak için aralıklı olarak fimbria antijenlerini değiştirirler. Bazi bakteriler de (örneğin ürogenital enfeksiyon yapan E. coli tipleri) enfeksiyonlarının yalnızca belli dönemlerinde pilus üretirler.

Piluslar bakteri hücre iskeletindeki MreB proteini (ökaryotlardaki aktin proteinin homoloğudur) etkileşerek hareket oluştururlar. Bu süreç kaslardaki miyozin hareketine benzer. Pilusun ucu katı yüzeye bağlandıktan sonra pilusun kasılması bakteriyi ileri doğru çeker.