Elektronenmikroskopische Untersuchung der Fimbrienkontraktion bei dem sternbildenden Bodenbakterium Pseudomonas echinoides

Summary

Fimbria (Pili) play an important role during the “star-formation” of certain soil bacteria. They serve for the recognition, the mutual contact and the irreversible joining of competent cells to form a “starlike” cluster and thereby presumably secure the undisturbed chromosomal transfer (Heumann, 1968). Those fimbria engaged in starformation “contract” (Heumann and Marx, 1964). The contraction seems to start at the basal end of the fimbria. The fimbria desintegrate to form a number of parallel fibres of 20–25 Å diameter each. At the beginning of the contraction the number of fibres seems to be between three and six. The fibres increase in number with decreasing distance of the connected cells. The diameter of the single fibres remains constant, their length, however, decreases. The contraction therefore seems to be a continuous change of the arrangement of presumably existing subunits. In the final stage of contraction, the fimbria are no longer tubelike structures. Therefore, DNA transfer will most probably not occur inside the fimbria.

Zusammenfassung

Fimbrien (Pili) spielen bei der Sternbildung bestimmter Bodenbakterien eine wichtige Rolle. Sie dienen dem Erkennen, Verbinden und Zusammenheften kompetenter Zellen im Sternverband und begünstigen dadurch sehr wahrscheinlich einen ungestörten Gentransfer (Heumann, 1968). Die an der Sternbildung beteiligten Fimbrien “kontrahieren”. Das Auslösesignal für die Kontraktion ist noch unbekannt. Möglicherweise ist es der Kontakt mit Fimbrien einer kompetenten Zelle (Heumann u. Marx, 1964). Die Kontraktion scheint am basalen Fimbrienende zu beginnen. Dabei zerfallen die vorher sehr wahrscheinlich hohlzylinderförmigen Fimbrien (Mayer, 1969) zunächst in wenige (zwischen drei und sechs) feine parallele Fibrillen mit einem Durchmesser von 20–25. Å. Die Zahl dieser Fibrillen steigt an mit abnehmendem Abstand der verbundenen Zellen. Der Durchmesser der einzelnen Fibrillen bleibt trotz ihrer Längenabnahme konstant. Die Fimbrienkontraktion ist also, wenn man die Existenz von Fimbrien-Untereinheiten (“Pilin”) annimmt, ein kontinuierlicher Umbau der räumlichen Anordnung dieser Untereinheiten. Im Endstadium der Kontraktion sind die Fimbrien sicher nicht mehr hohlzylinderförmig. Deshalb verläuft sehr wahrscheinlich der DNS-Transfer im Stern nicht durch einen Fimbrienhohlraum.