MorfologiRedigera
S. flexneri är en stavformad, icke-flagellär bakterie som är beroende av aktinbaserad rörlighet. Den producerar proteinet aktin på ett snabbt och kontinuerligt sätt för att driva sig fram inom och mellan värdcellerna. Denna bakterie är en gramnegativ, icke-sporbildande Shigella från serogrupp B. Det finns 6 serotyper inom denna serogrupp.
InvasionEdit
S. flexneri är en intracellulär bakterie som infekterar epitelväggarna i däggdjurens tarmkanal. Denna bakterie är syretolerant och kan överleva förhållanden med pH 2. Den kan således ta sig in i munnen på sin värd och överleva passage genom magsäcken till tjocktarmen. Väl inne i tjocktarmen kan S. flexneri penetrera epitelet på tre sätt: 1) Bakterien kan förändra de täta korsningarna mellan epitelcellerna, vilket gör att den kan ta sig in i submucosan. 2) Den kan penetrera de starkt endocyterande M-cellerna som är utspridda i epitelskiktet och korsa in i submucosan. 3) Efter att ha nått submucosan kan bakterierna fagocyteras av makrofager och inducera apoptos, celldöd. Detta frigör cytokiner som rekryterar polymorfonukleära celler (PMN) till submucosan. S. flexneri som fortfarande befinner sig i tjocktarmens lumen korsar epitelfoderet när PMN:erna korsar in i det infekterade området. S. flexneri använder dessa tre metoder för att nå submucosan för att penetrera epilithelcellerna från den basolaterala sidan. Bakterien har fyra kända invasionsplasmidantigen: IpaA, IpaB, IpaC och IpaD. När S. flexneri kommer i kontakt med den basolaterala sidan av en epitelcell smälter IpaC och IpaB samman och bildar en por i epitelcellens membran. Den använder sedan ett typ III-sekretionssystem (T3SS) för att föra in de andra Ipa-proteinerna i epitelcellens cytoplasma. S. flexneri kan passera till angränsande epitelceller genom att använda sitt eget yttre membranprotein, IcsA, för att aktivera värdens aktinmonteringsmaskineri. IcsA-proteinet lokaliseras först till bakteriens ena pol där det sedan binder till värdets protein, Neural Wiskott-Aldrich Syndrome Protein (N-WASP). Detta IcsA/N-WASP-komplex aktiverar sedan Actin-related protein (Arp) 2/3-komplexet. Arp 2/3-komplexet är det protein som ansvarar för att snabbt initiera aktinpolymerisationen och driva bakterierna framåt. När S. flexneri når det angränsande membranet skapar den en utskjutning in i den angränsande cellens cytoplasma. Bakterien blir omgiven av två lager cellmembran. Den använder sedan ett annat IpaBC-komplex för att skapa en por och ta sig in i nästa cell. VacJ är ett protein som också behövs av S. flexneri för att lämna protrusionen. Dess exakta funktion studeras fortfarande, men man vet att den intercellulära spridningen försämras kraftigt utan det. Bakteriernas replikation inom epitelcellen är skadlig för cellen, men det föreslås att epitelcellsdöd till stor del beror på värdens egen inflammatoriska reaktion.
GeneticsEdit
Det går nästan inte att särskilja arvsmassan hos S. flexneri och Escherichia coli på artnivå. S. flexneri har en cirkulär kromosom med 4 599 354 baspar. Det är mindre än E. coli:s men generna är likartade. S. flexneri har cirka 4 084 kända gener i genomet. Den omfattande likheten mellan E. coli och S. flexneri föreslås bero på horisontell överföring. Alla de gener som behövs för att S. flexneri ska kunna invadera tjocktarmens epitelvägg finns på en virulensplasmid som kallas pINV. Genomet för pINV är mycket bevarat mellan underarter av S. flexneri. S. flexneri har också två andra små multikopiska plasmider, men vissa stammar av S. flexneri har fler plasmider som misstänks ge antibiotikaresistens. Vissa stammar av S. flexneri är resistenta mot antibiotika som streptomycin, ampicillin och trimetoprim. Det har visat sig att kloramfenikol, nalidixinsyra och gentamicin fortfarande är effektiva antibiotika för vissa stammar.
MetabolismEdit
S. flexneri är en heterotrof. Den använder Embden-Meyerhof-Parnas (EMP), Entner-Doudoroff (ED) eller pentosefosfatvägen (PPP) för att metabolisera sockerarter. Produkterna från dessa vägar går sedan in i citronsyracykeln (TCA). S. flexneri kan metabolisera glukos och pyruvat. Tillskott av pyruvat möjliggör den största tillväxten och tros vara den föredragna kolkällan. Pyruvat kan tillföras genom cellens egen metabolism eller tas från värdcellen. S. flexneri är en fakultativ anaerob som kan utföra blandsyrafermentering av pyruvat. S. flexneri kan inte fermentera laktos. Denna bakterie växer optimalt vid 37 °C men kan växa i temperaturer så låga som 30 °C.
Små RNAEdit
Bakteriella små RNA spelar viktiga roller i många cellulära processer. RnaG och RyhB sRNAs har studerats väl i S. flexneri. Ssr1 sRNA, som skulle kunna spela en roll i resistens mot surstress och reglering av virulens, har visat sig existera endast hos Shigella.