Pili

Il concetto di pili deriva dalla lingua latina: è il plurale di pilus, che può essere tradotto come "capelli". I pili sono brevi appendici che si trovano sulla membrana di alcuni batteri.

Queste strutture sono coinvolte nella cosiddetta coniugazione batterica. Il processo coinvolge una cellula procariotica donatrice che trasferisce materiale genetico a una cellula ricevente attraverso una connessione diretta o un contatto tra le due.

In questo quadro, il pilus donatore si lega al ricevente, le due cellule vengono avvicinate e, dopo la disintegrazione del plasmide mobile, viene trasferito un filamento di acido desossiribonucleico (DNA). La successiva sintesi del filamento porta alla rigenerazione di un plasmide completo.

È importante notare che il materiale genetico non viene scambiato solo tra individui da una generazione all'altra, come in quelle relazioni in cui il DNA dei genitori viene trasmesso alla prole. In qualsiasi stirpe della vita, si parla di un fenomeno noto come trasferimento genico orizzontale (noto anche come HGT), che permette agli esseri viventi all'interno di un dato lasso di tempo generazionale di scambiarsi il DNA, indipendentemente dal fatto che siano imparentati.

La coniugazione è una forma di HGT che si verifica nei procarioti. La struttura utilizzata in questo passaggio di materiale genetico tra due individui si chiama pili sessuali, un'estensione che funge da ponte tra due batteri (l'F+ e l'F-) affinché lo scambio in questione abbia luogo.

Detto questo, è chiaro che affinché la coniugazione abbia luogo, deve esserci un contesto fisico tra i batteri coinvolti, ed è qui che il pili sessuali diventa così necessario. Di solito, il DNA passato durante questo processo aggiunge una nuova funzione ai batteri che lo ricevono, come la resistenza a un certo antibiotico o la capacità di metabolizzare un certo composto in modo efficiente.

Oltre alla coniugazione, dobbiamo menzionare la trasformazione e la trasduzione, altri due tipi di trasferimento genico orizzontale. Grazie a questi tre processi che agiscono insieme, i genomi di diverse specie (oltre i batteri) si sono evoluti nel corso della loro storia, ricevendo più livelli di complessità nell'albero della vita o, come alcuni specialisti preferiscono riferirsi a questo concetto per prendere in considerazione tutti gli eventi che entrano in gioco, la rete della vita.

I pili sono anche responsabili della locomozione di diverse specie, come Neisseria gonorrhoeae, Pseudomonas aeruginosa e alcuni ceppi di E. coli. Quando l'estensione chiamata pilina entra in contatto con la superficie di una cellula, si ritrae e provoca il movimento della cellula.

Pili si può dire che sono appendici di superficie, che possono anche essere chiamate fimbrie (un termine traducibile come "frange"). Sono presenti soprattutto nei batteri Gram-negativi, anche se ci sono eccezioni nei batteri Gram-positivi.

Simile ai capelli, i pili sono composti da proteine chiamate piline. Rispetto ai flagelli, sono più rigidi.

I pili permettono al microrganismo di attaccarsi a diverse superfici. Sorgono dalla membrana citoplasmatica, passando attraverso i pori della parete per mostrarsi all'esterno.

È importante menzionare che ci sono diversi tipi di pili. I pili sessuali, menzionati sopra, permettono a due batteri, sia di specie diverse che della stessa specie, di incrociarsi collegando il citoplasma. Così, i pili sessuali permettono il trasporto del plasmide.

I pili di movimento, d'altra parte, producono forze motrici. In questo caso, il pilus si attacca a un altro batterio o a un substrato attraverso la sua estremità; poi, quando si contrae, il batterio in questione avanza.