MorfologiRediger
S. flexneri er en stavformet, ikke-flagellar bakterie, der er afhængig af aktinbaseret motilitet. Den producerer proteinet actin på en hurtig og kontinuerlig måde for at drive sig selv fremad inden for og mellem værtens celler. Denne bakterie er en gramnegativ, ikke-poredannende Shigella fra serogruppe B. Der findes 6 serotyper inden for denne serogruppe.
InvasionEdit
S. flexneri er en intracellulær bakterie, der inficerer epithelforingen i pattedyrs tarmkanalen. Denne bakterie er syretolerant og kan overleve forhold ved pH 2. Den er således i stand til at trænge ind i munden på sin vært og overleve passage gennem maven til tyktarmen. Når den først er inde i tyktarmen, kan S. flexneri trænge ind i epitelet på tre måder: 1) Bakterien kan ændre de tætte forbindelser mellem epithelcellerne, så den kan krydse ind i submukosa. 2) Den kan trænge ind i de stærkt endocytiske M-celler, der er spredt i epithellaget, og krydse ind i submukosaen. 3) Efter at have nået submucosa kan bakterierne blive fagocytoseret af makrofager og inducere apoptose, celledød. Herved frigives cytokiner, der rekrutterer polymorphonukleære celler (PMN) til submukosa. S. flexneri, der stadig befinder sig i tyktarmens lumen, krydser epithelforingen, mens PMN’erne krydser ind i det inficerede område. S. flexneri bruger disse tre metoder til at nå frem til submucosa for at trænge ind i epilithelcellerne fra den basolaterale side. Bakterien har fire kendte invasionsplasmidantigener: IpaA, IpaB, IpaC og IpaD. Når S. flexneri kommer i kontakt med den basolaterale side af en epithelcelle, smelter IpaC og IpaB sammen og danner en pore i epithelcellens membran. Derefter bruger den et type III-sekretionssystem (T3SS) til at indsætte de andre Ipa-proteiner i epitelcellens cytoplasma. S. flexneri kan passere til naboepithelceller ved at bruge sit eget ydre membranprotein, IcsA, til at aktivere værtens actin-samlingsmaskineri. IcsA-proteinet lokaliseres først til den ene pol af bakterien, hvor det binder sig til værtens protein, Neural Wiskott-Aldrich Syndrome Protein (N-WASP). Dette IcsA/N-WASP-kompleks aktiverer derefter det Actin-relaterede protein (Arp) 2/3-kompleks. Arp 2/3-komplekset er det protein, der er ansvarligt for den hurtige igangsættelse af actinpolymerisationen og for at drive bakterierne fremad. Når S. flexneri når frem til den tilstødende membran, skaber den et fremspring ind i nabocellens cytoplasma. Bakterien bliver omgivet af to lag af cellemembran. Derefter bruger den endnu et IpaBC-kompleks til at lave en pore og komme ind i den næste celle. VacJ er et protein, som S. flexneri også har brug for for at komme ud af fremspringet. Dets nøjagtige funktion er stadig ved at blive undersøgt, men det vides, at intercellulær spredning er stærkt forringet uden det. Bakteriel replikation inden for epitelcellen er skadelig for cellen, men det foreslås, at epitelcelledøden i høj grad skyldes værtens eget inflammatoriske respons.
GenetikRediger
Genomet af S. flexneri og Escherichia coli er næsten ikke til at skelne på artsniveau. S. flexneri har et cirkulært kromosom med 4.599.354 basepar. Det er mindre end E. coli’s, men generne er ens. S. flexneri har ca. 4.084 kendte gener i genomet. Det foreslås, at den omfattende lighed mellem E. coli og S. flexneri skyldes horisontal overførsel. Alle de gener, der er nødvendige for, at S. flexneri kan invadere tyktarmens epithelforing, findes på et virulensplasmid kaldet pINV. Genomet af pINV er stærkt bevaret mellem underarter af S. flexneri. S. flexneri har også to andre små multikopierede plasmider, men nogle stammer af S. flexneri har flere plasmider, som mistænkes for at give antibiotikaresistens. Nogle stammer af S. flexneri er resistente over for antibiotikane streptomycin, ampicillin og trimethoprim. Det har vist sig, at chloramphenicol, nalidixinsyre og gentamicin stadig er effektive antibiotika for nogle stammer.
MetabolismeRediger
S. flexneri er en heterotrof. Den udnytter Embden-Meyerhof-Parnas (EMP), Entner-Doudoroff (ED) eller pentosephosphatvejen (PPP) til at metabolisere sukkerstoffer. Produkterne fra disse veje indgår derefter i citronsyrecyklussen (TCA). S. flexneri kan omdanne glukose og pyruvat. Tilført pyruvat giver den største vækst og menes at være den foretrukne kulstofkilde. Pyruvat kan tilvejebringes af cellens eget stofskifte eller tages fra værtscellen. S. flexneri er en fakultativ anaerob, der er i stand til at foretage blandet syrefermentering af pyruvat. S. flexneri er ikke i stand til at fermentere laktose. Denne bakterie vokser optimalt ved 37 °C, men kan vokse ved temperaturer så lave som 30 °C.
Små RNAEdit
Bakterielle små RNA’er spiller vigtige roller i mange cellulære processer. RnaG- og RyhB-sRNA’er er blevet godt undersøgt i S. flexneri. Ssr1 sRNA, som kunne spille en rolle i resistens over for surstress og regulering af virulens, blev vist kun at eksistere i Shigella.