Helmichs Biologie-Lexikon

Pili

Unter den Pili versteht man fadenförmige Ausstülpungen einer Prokaryotenzelle, die je nach Prokaryoten-Art 100 bis 2000 nm lang und 2 bis 20 nm dick sein können [1]. Manche Arten haben nur einen Pilus, andere sehr viele.

Funktion

F-Pili

Die sogenannten F-Pili dienen zur Einleitung der bakteriellen Konjugation, also der Übertragung von Plasmiden von einer Donor-Zelle auf eine Akzeptor-Zelle.

Die Donor-Zelle bildet zunächst einen solchen F-Pilus aus, der Kontakt mit der Akzeptor-Zelle aufnimmt. Wenn dieser Kontakt hergestellt ist, wird der Pilus stark verkürzt, und die beiden Zellen kommen sich näher. Wenn sich die beiden Zellen nahe genug gekommen sind, wird außerhalb des verkürzten Pilus eine Plasmabrücke aufgebaut. Dieser cytoplasmatische Konjugationsschlauch [1] ist dick genug, um Einzelstränge eines DNA-Plasmids von der Donor-Zelle zur Akzeptor-Zelle wandern zu lassen [2]. Auf der "nicht hinreichend mit Belegen ausgestatteten" Wikipedia-Seite "Pilus" sind diese Vorgänge einigermaßen genau und anschaulich (Bilder) beschrieben, teils besser als im berühmten Purves-Lehrbuch.

Typ-IV-Pili

Diese Pili dienen der Kontaktaufnahme mit Oberflächen. Damit können sich die Prokaryoten an feste Oberflächen wie Steine anheften, aber auch an lebende Zellen von Tieren und Pflanzen. Auch zur nicht-sexuellen Kontaktaufnahme mit anderen Prokaryoten der gleichen Art dienen diese Typ-IV-Pili [3]. Interessant ist, dass sich manche Prokaryoten mit Hilfe dieser Pili über feste Oberflächen bewegen können:

"Some pili, called type IV pili (T4P), generate motile forces. The external ends of the pili adhere to a solid substrate, either the surface to which the bacterium is attached or to other bacteria. Then, when the pili contract, they pull the bacterium forward like a grappling hook." [3]

"Einige Pili, die sogenannten Typ-IV-Pili, erzeugen Bewegungskräfte. Die äußeren Enden dieser Pili setzen sich an einem festen Substrat fest, entweder an der Oberfläche, an der das Bakterium angeheftet ist, oder an andere Bakterien. Dann, wenn sich der Pilus zusammenzieht, ziehen diese Kräfte das Bakterium vorwärts, wie ein Enterhaken".

Solche Typ-IV-Pili sind es auch, die manche Bakterien zu gefährlichen Krankheitserregern machen. Bekannte Vertreter wie Escherichia coli heften sich mit ihren Pili an menschliche Zellen an, so dass sie leichter in sie eindringen und sich dort vermehren können. [3]

Quellen:

  1. Savada, Hillis, Heller, Hacker: Purves Biologie, Springer Verlag Deutschland 2019, 10. Auflage, S. 377.
  2. Wikipedia, Artikel "Pilus"
  3. Engl. Wikipedia, Artikel "Pilus".