性菌毛

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细菌接合的示意图。1-供体细胞产生性菌毛。2-性菌毛连上受体细胞,使两细胞连在一起。3-流动的质粒被剪切后,一小段DNA被转移到受体细胞。4- 两个细胞重新将质粒绕成圈,合成第二条链条,性菌毛再生。这时,两个细胞都能提供质粒了。

性菌毛(拉丁文 pilus,複數 pili)是一些细菌(包括革蘭氏陰性菌革蘭氏阳性菌)表面的毛狀物,可用於和其他同细菌細胞接合(conjugation)。

菌毛的主体由蛋白质“菌毛蛋白(pillin)”通过聚合作用(polymerisation)形成,当然其它蛋白,如菌毛与细胞膜结合处的蛋白质(anchoring proteins)和促进菌毛组合蛋白质在菌毛的结构与形成中也有重要作用。

可以带给细菌接合能力的质粒一般携带有性菌毛的基因,一般不同的质粒所携带的性菌毛的基因有所不通,但有的却非常相似。在最著名的F质粒中,性菌毛及相关蛋白质由tra操纵子tra operon)编码。

大量的实验证据显示,接合時,性菌毛与与接受细胞(recipient cell)上的受体蛋白(receptor protein)结合,去聚合(depolymerisation)作用产生,性菌毛缩短,将兩個細胞拉近,细胞与细胞间建立起一道細胞質的橋梁,質粒可通過這道橋轉移到另一个细胞中。交換質粒可使細胞獲得新的功能,如抗生素抗性。这个过程极为复杂,其中涉及的蛋白质和过程还处于研究之中。

與普通菌毛(拉丁文fimbria)不同,性菌毛通常較短,且一個細胞表面只有一個或少數幾個性菌毛。