Mikroorganizmalar 1 ve 2 Hafta Sunumu PDF

Mikrobiyoloji & Parazitoloji Öğr. Gör. Dr. Ayşe Nur COŞKUN- DEMİRKALP akademix_a  Prokaryot ve Ökaryot hücrelerin karşılaştırılması  Prokaryot ve Ökaryot hücrelerin karşılaştırılması Elektron...

Mikrobiyoloji & Parazitoloji Öğr. Gör. Dr. Ayşe Nur COŞKUN- DEMİRKALP akademix_a  Prokaryot ve Ökaryot hücrelerin karşılaştırılması  Prokaryot ve Ökaryot hücrelerin karşılaştırılması Elektron mikroskobun Diğer bütün organizmalar geliştirilmesi sonucu yani protista, fungi canlılar aleminde iki (mantarlar), bitkiler ve temel hücre tipi olduğu hayvanlar, daha karmaşık ortaya çıktı: olan ökaryotik hücre prokaryotik hücre yapısına sahiptir. ökaryotik hücre. Prokaryotik ve ökaryotik Prokaryot hücre var iken olarak adlandırılan bu ökaryotik hücre neden hücre tipleri, farklı türdeki oluştu? canlıların temel yapı taşları konumundadır. genç dünyamız değişime çok yatkın Maya hücresi, ekmek coğrafi farklılıklar, gibi ürünlerin oluşumunda rol oynayan iklimsel farklılıklar tek hücreli bir ökaryot Yeni oluşan çesitli İnsan organizması, çok bileşikler. hücreli ökaryot İlkel yapısal özelliklere Bakteriler ve sahip bakteriler siyanobakteriler prokaryottur. prokaryotik tek hücreli canlılara örnektir.  Prokaryot ve Ökaryot hücrelerin karşılaştırılması Prokaryot hücreler Ökaryot hücreler zarla çevrili ise zar, sitoplâzma belirgin çekirdeği ve çekirdek yapıları olmayan tam olan hücrelerdir. Bu tip hücrelerdir ve hücrelerde, sitoplazmaları hücresel içinde canlının yapılardan sadece türüne ve çeşidine hücre zarı, özgü organelleri ribozom ve DNA eksiksiz bulunur. bulunur. Prokaryot Örneğin kloroplastı fotosentetik hücrelerde zarlı ökaryotlarda organaller bulabiliriz. bulunmaz.  Prokaryotik ve ökaryotik hücreler arasındaki benzerlikler Her iki grupta da benzer yapıda hücre zarı Kimyasal enerjiyi ATP bulunmaktadır. olarak depolamak için Genetik bilgi DNA kullanılan aracılığı ile mekanizmanın kodlanır ve benzerdir aktarılır. (prokaryotların hücre zarında, ökaryotların Transkripsiyon ve mitokondri zarında). translasyon Benzer fotosentez mekanizmaları ve mekanizması rirozomlar gösterirler. Zar benzerlik gösterir. proteinlerini Ortak metabolik sentezleme ve hücre yollar zarına yerleştirmede bulunmaktadır kullanılan (ör: glikoz). mekanizmanın ve benzer yapıda proteazomlar (protein sindiren yapılar)  Prokaryot ve ökaryotik hücreler arasındaki temel farklılıklar Ökaryotlarda genetik malzemenin, çekirdek zarı ile çevrili olması Sayıca fazla olan organellerin çift ünit zar ile çevrili olması Prokaryotlarda, genetik malzemenin sitoplazma içinde yüzer halde olması  Ökaryotik hücrede bulunup prokaryotlarda bulunmayan özellikler Hücrede çekirdek adı Daha karmaşık kamçı verilen ve bir zarla (flagella) yapısı. sitoplazmadan ayrılan bir Bitkilerde selüloz içeren bölümün bulunması. hücre duvarı. Çekirdek zarında bulunan Diploidlik: her hücrede bir karmaşık yapılı porlar. genin iki kopya halinde DNA ile birlikte mitoz bulunması. bölünme sırasında Mayoz bölünme ve sıklaşabilme özelliğine döllenme gerektiren eşeyli sahip proteinler üreme. bulunması. Hücre bölünmesi sırasında Karmaşık yapılı zarsı kromozomların ayrılmasını stoplazmik organeller: sağlayan ve mikrotübül kloroplast. yapıda olan iğ iplikleridir. Oksijenli solunum için Ökaryotik hücredeki özelleşmiş sitoplazmik özelleşme ile gelişmiş organeller: mitokondri. sistemlerin oluşması mümkün olmuştur. Prokaryot ve Ökaryot hücrelerin karşılaştırılması Özellik Prokaryot Ökaryot Beslenme Diffüzyon. kısmen fotosentez Diffüzyon,sindirim ve bazı tiplerinde fotosentez Çekirdek zarı Yok Çift tabakalı za Hücre bölünmesi Amitotik Mitoz Zara bağlı organeller Yok Golgi, lizozom E.R. vb. Hücresel iskelet yapı Yok Mikrotübüller, aktin miyozin iplikçikleri Enerji metabolizması Mitokondrileri yok Mitokondrileri var Oksidatif enzimler Hücre zarına bağlı Mitokondri iç zarında Hücre içi hareket Yok Sitoplazmik akım, endositoz, fagositoz, mitoz ve kesecik nakli Genetik malzeme DNA ve non-histon protein DNA, histon ve histon sitoplazma içinde serbest olmayan proteinler bir olarak bulunur. kompleks olar kromozomları oluşturur ve çekirdeğe yerleşiktir  Yapı / Özellik Prokaryotlar Eukaryotlar Hücre Duvarı   Hücre Zarı (Membran)   Çekirdek (Nucleus)   Zarla Çevrili   Organeller Ribozom   Vakuol (Koful)   Vezikül   Siller   Kamçı   Hücre iskeleleti   Kromozom Sayısı Haploit-Monoploit ( n ) Diploit ( 2n ) Kromozomlar Halkasal Doğrusal Canlı Çeşidi Tek hücreliler Tek-Çok hücreliler Mikroorganizmaların büyüklükleri: Lenfosit = 10 μm. Viruslar = 20-300 nm. En küçük virus olan poliomyelit (çocuk felci) virusu 25 nm. Rickettsia =200-500 En büyük viruslardan nm. (0.2-0.5 μm.) poxvirus 250-300 nm. (0.25-0.3 µm.) Hücre içinde yaşarlar Bakteriler = 1.000- Chlamydia 4.000 nm. (1-4 μm.) (elementer cisimcik) μm. = 300 nm. (0.3 μm.) Büyük basil olan Bacillus Mycoplasma = 125- anthracis 250 nm. (0,1-0,2 1.0-1.3 X 3.0-10 µm. μm.)  Prokaryotları sınıflandırmak için kullanılan özelliklerin Gram boyası bazıları Hareket (hücre duvarı yapısı) Hücre şekli Genomundaki G+C Çeşitli karbon ve yüzdesi nitrojen Üreme ısısı kaynaklarını Isıya dayanıklı kullanabilme spor oluşturma Özel beslenme kabiliyeti gereksinimleri Solunum için (örneğin: elektron alıcısı vitaminler) Fotosentez yeteneği Bakteriler  Bakterilerde taksonomi İki mikroorganizma türü arasındaki evrim mesafesi her iki türde bulunan homolog Değişik makromoleküllerdeki popülasyonlardaki nükleotid veya amino asit sekansı ile mutasyonlar ölçülmektedir. sabitleştikce, kalıcı Ortak atadan gelen biyolojik moleküllerdeki değişiklikler farklılık (sekans meydana gelir. farkı) atanın DNA’sındaki sabitleşen mutasyonların sayısı ile orantılıdır. (Yani bu molekülleri kodlayan DNA sekansındaki mutasyonlarla)  Bakterilerde taksonomi Bu olayların takibi ve rRNA’lar tarihî teşhis amaçlı moleküllerdir; kullanımı için de fonksiyonları sabittir, doğru moleküllerin sekans tayininin geniş yayılım yapılması gerekir. gösterirler Ölçülen filogenetik (üniversal), mesafe genişledikce; geniş filogenetik sekansın değişme mesafeler arasında hızı azalır. oldukça iyi korunurlar (sekans Evrim ilişkilerinin bakımından). incelenmesinde İki canlı arasındaki protein sentezindeki evrim ilişkisi rRNA önemlerinden dolayı sekansları arasındaki ribozomal RNA’lar benzerliğe bağlıdır kullanılır.  Bakterilerde taksonomi Prokaryotlarda 3 rRNA’ların bazı ribozomal RNA korunmuş sekansları molekülü ( 5S,16S ve bakterilerde, 23S) vardır: mantarlarda, bitkilerde, Bakterilerdeki 16S hayvanlarda ve hatta ( 1500 nükleotid) ve kloroplast ve 23S ( 3000 nükleotid) mitokondrilerde hiç rRNA’larda, sekans değişmemiştir. analizi yapmaya Bu bölgeler yarayan çok iyi korunmuş sekansta ribozomun yüzeyinin birkaç bölge vardır. haritasını çıkartırlar. Çok iyi korunmuş olmaları, ribozomun fonksiyonunda hayati rolleri olabileceğini düşündürmektedir.  Bakterilerde taksonomi 16S rRNA, Deneysel olarak tRNA’ların 16S rRNA ile antikodon daha rahat bölgesiyle direkt olarak etkileşir. çalışılabilir. rRNA’larda meydana gelen mutasyonlar, 16S rRNA’nın protein sentezinin belirli özgüllüğünü bölgelerinde, etkileyebilir. belirli grup Molekülün, organizmaya has korunmuş bölgeler “imza sekansı” dışındaki denilen kısa yerlerinde oligonükleotid filogenetik ilişkileri sekansları tespit araştırmaya edilmiştir yarayan yeterli sekans farklılıkları mevcuttur.  Mikroorganizmalarda taksonomi 1) Prokaryotik Bu hat üzerinde Bakteriler bulunur Ribozomal RNA sekans çalışması ile Daha önce oluşturulan gruplar eubacteri’ler fenotipik deniliyordu tiplendirme ile oluşturulan 2) Archaea gruplardan farklıdır. Ribozomal RNA eskiden sekanslaması ile archaebakteriler yapılan mikrobiyal filogenide üç ana grup bulunmuştur: 3) Ökaryotik Bu hat üzerinde Eukarya  Bakterilerde taksonomi Mikrobiyolojide temel Bir genus veya tür için taksonomik birim tür’dür. resmî işlem ancak organizmanın saf Bir tür genellikle birkaç suş kültürünün tasdik olunmuş veya klon’un tanımlanmasıyla ATCC (American Type yapılır. Culture Collection) veya Klon: tek hücreden gelen, DSM (Alman genetik olarak benzer hücre Mikroorganizmalar popülasyonudur. Kolleksiyonu: German Collection for Microorganisms)’e Tür (species) Cins yatırılması ve yeni türün (genus) tip suş’unu temsil etmesi gerekmektedir. Diğer türler buna göre karşılaştırılır. Takım (order) (family) Aile Artık fenotipik tanımlanması ile birlikte 16S rRNA sekansının da yayımlanması istenmektedir. Sınıf (class) (division) Bölüm Yeni tür veya izolat için 16S rRNA’da %1.5-2.0’lik veya daha büyük sekans farkı olması gerekmektedir. Teşhis için her zaman canlı Alem tip suş gerekmektedir (kingdom)  Sınıflandırma ve Binomial İsimlendirme Alem (Kingdom) Filum (Şube) Ortak özellik azalır. Canlı sayısı artar. Sınıf (Class) Takım (Ordo) Familya (Family) Cins (Genus) Ortak özellik artar. Tür (Species) Canlı sayısı azalır.  Taksonomi gruplarında Alemden Türe doğru gidildikçe; Grup sayısı artar. Protein benzerliği Gruptaki birey sayısı artar. azalır. Tür sayısı azalır. Ortak özellikler Akrabalık artar. artar. Yapısal benzerlik Gen benzerliği artar. artar.  Tür Ortak bir atadan gelen, İki canlının aynı tür benzer özellikler olması için; taşıyan, doğal olarak birbiriyle çiftleşebilen Ortak özelliklerinin en ve verimli döller çok olması, oluşturabilen canlı topluluğudur. Aynı atadan gelmesi ve Bilimsel anlamda bizim Çiftleşerek verimli için önemli olandır. nesiller oluşturması gerekir. Aynı tür canlıların; Aynı tür canlıların; DNA dizilişleri, Kromozom sayıları, Protein yapıları ve Beslenme şekilleri ve Enzim çeşitleri farklı Üreme şekilleri aynıdır. olabilir.  Canlılarda Binominal (ikili) adlandırma Ev kedisi : Felis domesticus Canlılar Ev köpeği : Canis tanımlayıcı adları domesticus ile bilinir Kara çam : Pinus nigra Tanımlayıcı ad = Fıstık çamı : Pinus pinea Cins + Tür Kara dut : Morus nigra Türler sabittir Beyaz dut : Morus alba Türler arasında geçiş olmaz. Staphylococcus aureus Akrabalık ilişkileri cins Genus (cins) Tür isimlerinin Escherichia coli benzerliğine göre Streptoccus pneumoniae yapılır Cryptococcus neoformans Aspergillus fumigatus +  Bakterilerin şekilleri Bakteriler şekil ve büyüklükleri ile karakterizedirler. Bakterilerin kültürde üretilmeleri zaman aldığı için klinisyen, bazı hastalıklarda kültür sonucunu beklemeden klinik örnekten hazırlanan direkt boyalı preparatları inceleyerek bakterinin boyanma ve morfolojik özelliklerine gözönüne alarak ampirik antibiyotik tedavisine başlayabilir.  Bakterilerin Koklar: şekilleri Yuvarlak şekilli bakteriler Basiller Çubuk şeklindeki bakteriler Spriller Çubuk şeklinde, rijit, spiral bakteriler Spiroketler Eğilip bükülebilen, spiral çomaklar Pleomorfik Yukardaki kategorilerin hiçbirine uymayan şekiller (belirli bir şekli yok)  Koklar Yuvarlak, hareketsiz bakteriler Duruş özelliklerine göre Diplo (çift) Strepto (zincir) Staphylo (düzensiz grup) Tetra (dörtlü grup)  Prokaryotlarda yapı ve fonksiyon Prokaryotlar bir nükleer membranları olmaması ile eukaryotlardan ayrılırlar. Eukaryotik hücrelerde bulunan, intraselüler organel ve yapıları yoktur. Mitokondri ,kloroplas t ve golgi apareyi gibi yapıların fonksiyonunu prokaryotlarda plazma membran yüklenmiştir  Bakterilerin yapısı (Morfoloji) 1. Hücre duvarı: 4. İnklüzyon sert yapıdır; cisimcikleri: sitoplazma C, N, S, P’lu membranına destek bileşiklerden oluşan sağlar, depo maddelerini ihtiva eden cisimler ozmotik lizisden korur 5. Nükleoid: 2. Sitoplazmik membran hakiki nükleus yoktur, Sitoplazmik membran tek bir DNA molekülü lipidleri, nükleus işini görür. bakteri ve Agrege formdaki bu eukarya’da ester DNA’ya nükleoid denir bağlantısı ile birleşir ve eukaryotlardaki (RCOOR’); kromozoma karşılık gelir archaea’da ise eter bağlantısı ile birleşir (ROR’). 6. Flagellum: bazı bakterilerde 3. Ribozomlar hareketi sağlayan kirpik  Flagella Hareketi sağlar Hücre zarından çıkan protein yapısındaki uzantılar Plazma membrandaki proton motive edici güçle (kemiosmotik potansiyel ) hareket sağlar. Oysa eukaryotik flagella ATP enerjisi ile hareket eder. Prokaryotlar çevresel stimulasyona cevap olarak hareket edebilirler , kemotaksi, fototaksi, aerotaksi, magnetotaksi gibi çeşitli taktik davranışlar gösterirler. Ör:kemotaksis sırasında çevredeki çeşitli kimyasalların yapı ve miktarına göre (faydalı besinlerse) ona doğru hareket ederler, zararlı maddelerse ondan kaçarlar.  Flagella varlığını indirekt araştırma Boyalarla (bazik fuksin, pararosaline) Floresanlanmış veya boyalarla işaretli flagellin’e özgül antikorlarla muamele ederek Elektron mikroskopi  Yüzey yapıları ve uzantılar Yüzey yapıları ve uzantılar  Hareket muayenesi Direkt hareket muayenesi Mikroskop Faz-kontrast karanlık alan Hareket besiyeri ile  Fimbria, pilus F veya seks pilus Prokaryotik hücrelerin DNA’nın eşleşen yüzeyinde kısa,saç gibi bakteriler arasında protein yapılardır transferini sağlar. Flagelladan daha kısa ve (gen transferi) incedir. Daha küçük ve daha Hücrede birkaç tane fazla sayıda olan adi piluslar (fimbria ) bulunur prokaryotların Belli bakteriyofajlar için yüzeylere tutunmasını reseptör görevi yapar. yapışmasını sağlar (adherens, adhesion), patojenlerin dokulara yapışmasını böylece fagositik hücrelere direnç sağlar. Böylece bakteriyel virulansta rol oynar.  Flagella, Fimbriae ve Pili Flagella hareketli Pili (1-10) ve 20 nm eninde fimbriae (1000) hareketsiz 15-20 µm Kısa uzunluğunda Çok sayıda  Kapsül (glikokaliks, biyofilm=slime) Hücre duvarı dışında polisakkarit (bazen protein, özellikle glikoproteinler) içeren ağsı tabakadır. Prokaryotik hücrelerin çoğunda bulunur. Bu yapı gevşek olarak bulunuyorsa, yoğunluk ve kalınlığı aynı olmuyorsa biyofilm (slime) tabaka adını alır. Kapsül ve biyofilm tabaka glikokaliks olarak da adlandırılır. Kapsül ve biyofilm bakterinin üremesi için gerekli değildir ancak konakta bakteri yaşamının devamı için gereklidir. Kapsül, yıkama ile kolaylıkla ayrılmaz, biyofilm daha gevşek olup, yıkanarak kolaylıkla uzaklaştırılır.  Kapsül Türe özgül farklı tipleri vardır. Bakteri türlerinin tanımlanmasında yardımcı olur. Çini mürekkebi ile boyanmış preparat mikroskopta incelendiğinde boyalı hücrelerin etrafını saran boya almamış hale şeklinde kapsül tabaka görülür (negatif boyama). Quelling reaksiyonu (kapsül şişme reaksiyonu)ile kapsül gösterilebilir. (özgül antikoru ile bakterinin muamelesi)Tür identifikasyonu yapılabilir.  Glikokaliks fonksiyonları Prokaryotik Streptococcus hücrelerin konak mutans sukroz doku yüzeylerine veya varlığında bir slime diğer bakterilere tabaka üretir. Diş yapışmasını sağlar plağı oluşumuna (adherens). sebep olur. Birçok Vibrio cholerae, bakteri diş glikokaliks yüzeylerine yapışır salgılayarak barsak ve S. mutans bir defa villuslarına yapışmayı plak oluşturunca sağlar. çürümeye yol açar.  Glikokaliks(kapsül) fonksiyonları Kurumaya karşı direnç Metabolizma sonucu sağlar. oluşan atık ürünler, Bakterileri lökositlerin hücreden atılınca fagositozundan korur. kapsül içinde birikir. Streptococcus Atıkları bağlayarak, pneumoniae, kapsüllü metabolizmanın olduğunda infekte ettiği zarar görmesini hayvanların %90’ını engeller. öldürebilirken, kapsülsüz Antimikrobiyal suşları hayvanları maddelerin öldüremez. etkisinden korur Bazı besinler için Bakteri aşıları rezervuardır. Glikokaliks bazı iyon ve molekülleri hazırlanmasında bağlar. Daha sonra hücre kullanılır. için bu moleküller hazır (pnömokok aşısı) olarak bulundurulur.  Hücre duvarı Hücre duvarı, Hücreyi osmotik lizize sitoplazmik karşı koruyarak membranın dışında bakterinin birden fazla bütünlüğünü korur. tabakadan oluşmuş, Aktif transport ve dayanıklı ve pasif difüzyonla hücre içine giren maddelerin kompleks bir bakteri hücresinde yapıdır. oluşturduğu iç Hücreye şeklini osmotik basınç 5-20 atmosfere kadar verir. ulaşır. Hücre duvarının Bu basınç bakterilerin parçalanması için değişik yeterlidir. tabakalarında Ancak dayanıklı ve bakteri hücre gerilebilen hücre yüzeyine ait duvarı sayesinde antijenik bakteri parçalanmaktan determinantlar yer korunur. almaktadır. Gram-pozitif bakteri Teikoik asit var Peptidoglukan tabaka daha kalın Gram-negatif bakteri Peptidoglikan (ince) Lipopolisakkarit (LPS) Gram Boyama Yöntemi Hans Christian Joachim Gram tarafından Gram boyasının bulumasının üzerinden 125 yıl geçti … Gram pozitif Gram negatif  Hücre duvarı : Peptidoglikan Bakteri hücre Peptidoglikan tabaka insan duvarındaki temel yapı hücrelerinde bulunmayıp taşıdır. bakteri hücresinde bulunduğundan Arkeabakteri ve antibakteriyal ilaçlar için mikoplazmalar dışında iyi bir hedef tüm prokaryotik oluşturmaktadır. hücrelerde bulunur. Penisilin ve sefalosporin Hücre duvarının % grubu antibiyotikler bu tabakanın sentezini 80’ini oluşturur. engelleyerek fonksiyon görürler. İnsanlarda gözyaşı, tükrük gibi sekresyonlarda bulunan lizozim enzimi peptidoglikan tabakasını parçalayıcı özelliğe sahip olup infeksiyonlara karşı koruyucudur.  Hücre duvarı : Peptidoglikan İskelet yapı tüm bakterilerde aynıdır fakat tetrapeptid yan zincirleri ve peptid çapraz bağları türden türe değişiklik gösterir. Tüm türlerin tetrapeptid yan zincirleri belirli ortak özelliklere sahiptir. Gram pozitif bakterilerde peptidoglikan yapısı  Hücre duvarı : Peptidoglikan Gram pozitif Gram negatif bakterilerdeki bakterilerdeki peptidoglikan peptidoglikan (murein) tabaka (murein) tabaka daha ince olup kalın olup yalnızca bir yada iki birbiri ile katmanlıdır. bağlantılı Hücre duvarının % 5- yaklaşık 40’a 10’unu oluşturur. yakın katman Dış membran (outer membran) denen vardır. stoplazmik Hücre membrana benzer bir tabaka ile duvarının çevrilidir. %50’sinden fazlasını kapsar.  Hücre duvarı : Peptidoglikan Peptidoglikan Murein kesesinin tabaka kovalent dayanıklılığı onun bağlarla bağlı, uzun esnek çapraz bakteriyi kavrayan bağlarına bağlıdır. sağlam ağ şeklinde, dev bir moleküldür. Patojen Bu yapıya murein bakterilerde kesesi denir. çapraz bağlar Glikan zincir patojen olmayan konsantrik bakterilerden daha tabakalar halinde fazladır. Böylece kendi içinde ve vücut sıvılarındaki birbirine çapraz lizozimin etkisine bağlarla bağlıdır. daha dirençli olurlar.  Gram pozitif hücre Kalın (20-80nm) ve duvarı ağırlığının % 50’sinden fazlası peptidoglikan olan nispeten homojen bir yapıdır. Peptidoglikan tabakanın dışında teikoik asit ve yüzey proteinleri yer alır. Teikoik asit; suda eriyebilen, fosfodiester bağları ile bağlanarak uzun zincirler teşkil eden şeker-alkol-fosfat polimerleridir. bakteriye antijenik özellik kazandırır. Gram pozitif Hücre duvarı: teichoic asit Gram pozitif hücre duvarında bulunur Fosfat grupları ile birleşmiş glycerol veya ribitol polimeridir. D-alanine gibi aminoasitlerde bu yapıda bulunabilir. Teichoic acid muramik aside ve peptidoglikanın çeşitli katmanlarına bağlanır.  Gram pozitif hücre duvarı Gram pozitif bakterilerin tümünde membran teikoik asidi bulunurken bazılarının duvar teikoik asidi içermediği görülmektedir. Teikoik asit ve yüzey Bakterinin bulunduğu proteinlerinin yapıları ortamda fosfat yoksa temel alınarak gram tekoik asit yerine tekuronik pozitif bakterilerin asit sentezlenir. Bunlar serolojik sınıflandırılması teikoik aside benzer ve identifikasyonu yapılır. polimerlerdir ancak fosforik asit yerine şeker Lizozimden zengin olan asitleri ( N-asetil ağız ve nazofarinks mannosuronik asit veya D- florasındaki gram(+) glikosuronik asit )içerirler. bakteriler, yüzey protein Farklı suş türlerde teikoik ve teikoik asitlerinin asit yapısı ve yüzey koruyucu etkileri ile proteinlerinde farklılıklar lizozimden vardır. etkilenmemektedirler.  Gram negatif hücre duvarı Lipoprotein tabaka ile sitoplazmik membran arasında periplazmik aralık bulunur. Burada çeşitli enzimler ve Gram negatif bakterilerin proteinler yer alır. peptidoglikan tabakası gram pozitif Gram negatif bakteri hücre bakterilerden daha ince duvarında içten dışa olup hücre duvarının iç doğru yer alan bölümler kısmında yer alır. ve özellikleri İnce peptidoglikan 1) Peptidoglikan tabaka: tabakanın üzerinde Gram pozitif lipoprotein, dış membran bakterilerden daha ve lipopolisakkaritden incedir. oluşan kompleks bir yapı Gram pozitif içermekte olup gram bakterilerden farklı pozitif bakterilerden olarak dış yüzeyde yer farklı olarak teikoik asit almazlar. bulundurmazlar.  Gram negatif hücre duvarı 2) Lipopolisakkarit tabaka: Gram negatif bakterilerin hücre duvarında bulunan lipopolisakkarit (LPS veya endotoksin) eşşiz bir yapı olup hayvanlar için toksiktir. Archaea hücre duvarı protein, polisakkarit veya peptidoglikan – benzeri moleküllerden oluşmuş olup murein içermez. Bakterilerde murein bulunur. Bu özellik bakterileri Archaea grubundan ayırır.  Gram negatif hücre duvarı 2) Lipopolisakkarit Gram negatif hücre duvarının tabaka: LPS tabakası üç bölümden oluşur: 1) Lipit A: Uzun zincirli yağ asitlerine tutunmuş, fosfor bağları taşıyan glikozamin disakkarit ünitelerinden oluşmuştur. 2) Kor: Polisakkarit yapısında olup tüm gram negatif bakterilerde benzerlikler gösterir. 3) Polisakkarit: Lineer trisakkarit, dallı tetrasakkarit ya da pentasakkarit yapısında tekrarlayan ünitelerden oluşur. Kora bağlanır. Polisakkaritler türe özgüdür ve bakterinin özgül O antijenini oluşturur.  Gram negatif hücre duvarı 2) Lipopolisakkarit LPS molekülü negatif yüklü olup iki değerli tabaka: katyonlara nonkovalent bağlarla bağlıdır. Bu özellik hidrofobik moleküllerin geçmesine engel olur. LPS insanlar ve hayvanlar için oldukça toksiktir ve gram( negatif bakterilerin endotoksini olarak isimlendirilir. Çünkü hücre yüzeyine sıkıca bağlıdır ve yalnız hücre parçalandığında açığa çıkar. Endotoksinler ateş, şok ve ölüm tablolarına neden olabilirler.  Gram negatif hücre duvarı 2) Lipopolisakkarit tabaka: Lipoproteinler dış Lipopolisakkaritin lipit membranı peptidoglikan bölümü dış membranın tabakaya bağlar. Lipoproteinin lipit kısmı içinde yer alırken dış membrana, protein polisakkarit bölümü kısmı ise peptidoglikan bakteri yüzeyinden dışarı tabakaya kovalent uzanır (O antijeni veya O bağlarla bağlıdır. Lipoprotein tabaka, dış polisakkaridi). Bu yapısı membran ile ile dış membranın peptidoglikan arasındaki katmanları, asimetrik sıkı bağlantıyı özellikte olup sitoplazmik oluşturarak dış membranın membran gibi simetrik stabilizasyonunu biyolojik yapılardan sağlamaktır. oldukça farklıdır.  Gram negatif hücre duvarı 2) Lipopolisakkarit Tıbbi olarak önemlidir. LPS’in Lipit A kısmı Serbest LPS , endotoksintabaka: toksisiteden sorumlu adını alır. Serbest kaldığında Polisakkarit bölümü memeli hücreleri için toksiktir. hapten tabiatında “O antijeni” olarak Etkileri: isimlendirilen majör yüzey antijeni Ateş indüksiyonu, pirojeniktirler Gram negatif bakterilerin bazılarında dış membran Lökosit sayısında değişiklik LPS’İ yoktur. Kan damarlarında sızıntı Mukozal yüzeylere tÜmor nekrozu kolonize olan bakterilerin (ör:H. influenzae, N. Kan basıncında menengitidis, N. düşme,vasküler kollaps ve gonorrhoeae) dış sonunda şoka yol açar. membran glikolipitleri Endotoksin yüksek glikan yapısında olup çok konsantrasyonlarda letaldir. sayıda kısa uzantılar şeklindedir.  Gram negatif hücre duvarı 2) Lipopolisakkarit Yapıları memelitabaka: hücre membranlarının glikosfingolipitlerine benzediği için lipooligosakkaritler (LOS) olarak isimlendirilir. LOS önemli bir virulans faktörüdür. LOS üzerindeki epitoplar konak yapısını taklit ederek bu organizmaların konağın immün cevabından kaçmasını sağlarlar.  Gram negatif hücre duvarı 3) Dış membran (Outer Membran): Sitoplazmik membranla karşılaştırıldığında dış membran proteinlerinin birkaç farklı tipi vardır. OM permeabilitesinde önemi olan porin proteinleri OM’daki porları oluştururlar. Küçük hidrofilik moleküllerin geçişine izin verirler. Bu moleküller sitoplazmik zardan taşınma için periplazmik boşluğa geçerler. Daha büyük veya hidrofobik moleküller dış membrandan geçemez.  Gram negatif hücre duvarı 3) Dış membran: Diğer membranlardan farklı bir yapıda olup iki katmanlıdır. Peptidoglikan tabakaya yakın olan iç katman, sitoplazmik membranın Dış membran, hidrofobik yapısında olduğu gibi molekülleri hücre dışına fosfolipit içerir, dış atabilme yeteneğine katman ise sahiptir. Diğer biyolojik lipopolisakkarit membranlarda genellikle moleküllerinden bulunmayan bu özelliği ile oluşmuştur. bakteri hücresi safra tuzları gibi hidrofobik Dış membran maddelerin litik etkisinden proteinleri; fosfolipit ve korunur. Bu özellik, üst lipopolisakkarit sindirim sistemindeki tabakaya ilave olarak dış bakterilerin niçin gram membranda çeşitli negatif olduğunu fonksiyonları olan açıklamaktadır. proteinler de yer alır.  Gram negatif hücre duvarı Dış membranın fonksiyonları Hücreye negatif yük sağlar. Hidrofilik moleküllerin girişi için seçici bariyer Faj reseptörleri. Patojenik özellikler Periplazmik boşluktaki enzimleri korur.  Gram negatif hücre duvarı 4) Periplazmik aralık: Periplazmik proteinler; 1.Spesifik bağlayıcı proteinler Aminoasitler için, Sitoplazmik membran Şekerler için, ile dış membran Vitaminler için, arasındaki bölüme denir. İyonlar için Periplazmik aralık, 2.Transport ile ilgili proteinlerden yapılmış hidrolitik enzimler jelatinöz madde içerir ve hücre volümünün 3.Belli antibiyotikleri %20-40’nı oluştururlar. inaktive eden detoksifiye edici Periplazmada enzimler sitoplazmik beta-laktamaz membrandan salgılanan oligosakkaritlarde aminoglikozid bulunur (MDO). fosforilaz  Hücre duvarlarının karşılaştırılması gram pozitif bakteri gram negatif bakteri  Bakterilerin hücre duvarlarının karşılaştırılması Özellikler Gram-positive Gram-negative Duvar kalınlığı kalın (20-80 nm.) ince (10 nm.) Tabaka sayısı 1 2 Peptidogikan (murein) > % 50 % 10 - 20 Duvarda teikoik asit var yok Lipid ve lipoprotein % 0-3 % 58 Protein 0 %9 Lipopolisakkarit 0 % 13 Penicillin G’ye duyarlı evet hayır Lizozimlere duyarlı evet hayır  Bakterinin yaşaması için hücre duvarı hayati bir Çoğu bakterinin yapı mıdır? Bazı bakteriler aşırı yaşamında hücre beslenme koşullarından duvarının canlılık için dolayı, penisilin kritik önemi vardır. Ancak varlığında veya lizozim bazı bakteri hücreleri etkisi ile değişikliğe hücre duvarına sahip uğrayarak hücre değildir. duvarsız şekiller haline Zorunlu hücre içi paraziti (L form) dönebilirler. Bu olan Mycoplasma türleri fenomen hem Gram (+) buna örnektir, Çok veya hem de Gram (-) az tuzlu ortamlarda bakterilerde görülebilir. hemen ölürler, hücre Hücre duvarı kısmen ya içinde yaşama da tamamen zorunlulukları vardır. kaybolmuştur. L formları Hücre zarlarında sterol çok şekilli olup, ozmotik bulunması dayanıklılığını şoka duyarlıdırlar sağlar. Mycoplasma’lar pleomorfik’dirler  Hücre duvarının görevleri Hatırlatma 1. Bakteriye şeklini verir. 5. Bakteriye Gram boyanma özelliği kazandırır: 2. Osmotik lizize karşı Bazı moleküller için bakteriyi korur. bariyer olabilir. Gram (+) hücre duvarları, teikoik 3. Çevre, konak hücre ve asit bulundurmasından viruslar ile etkileşimi ötürü negatif yüklüdür sağlar ve hidrofiliktir. Pozitif yüklü moleküllere karşı 4. Patojenite rol oynar. bariyer olarak hareket eder. Hem Gram (+) hem Gram (-) hücre duvarı Gram (-) türlerde, LPS bulundurmasına infeksiyon basamağında bağlı olarak hidrofiliktir, konak hücreye hidrofobik moleküllere yapışmada çok karşı bariyer olarak hareket eder. Bu nedenle önemlidir. Kristal viyole ve safra gibi hidrofobik moleküllere karşı dirençlidir.  Penisilin bağlayan proteinler Penisilin ve diğer B- Yüksek molekül laktam ağırlıklı antibiyotikleri (traspeptidazlar) ve bağlayan proteinlere düşük molekül ağırlıklı penisilin bağlayıcı proteinler (PBP) adı (karboksipeptidazlar) verilir. penisilin bağlayan proteinler hücre Membran duvarının oluşmasında proteinlerinin % 1’ni teşkil eden transpeptidasyon ve PBP’lerin, B-laktam karboksipeptidasyon antibiyotiklere reaksiyonlarını afiniteleri vardır. katalizleyerek Bakteriler yapıları peptidoglikanın birbirlerine benzer yapılmasında rol dört tip PBP yaparlar. alırlar.  Hücre duvarını etkileyen faktörler PBP’lerde, adından da PBP’lerin B-laktam anlaşıldığı gibi B-laktam antibiyotikler tarafından antibiyotikleri bağlayan inhibisyonu PBP’nin önemine göre hücre reseptörler bulunur. duvarının kaybından PBP’ler penisiline hücre lizisine kadar giden olaylara neden olur. bağladığında sitoplazmik membranı Hücre duvarı birçok B-laktamaz yapması için antibiyotik ve antibakteriyel ajanın uyarırlar. etkilediği yerdir. Böylece salgılanan B- Penicillin duvar sentezini inhibe eder. laktamazla B-laktam taşıyan antibiyotikler Lizozim göz yaşı, tükrük inaktive olurlar. ve terde bulunan bir enzimdir ve peptidoglikanı etkiler. NAG - NAM bağını hidroliz eder.  Çeper değişikliği ile oluşan bakteri formları Protoplast Çeper yok, geri dönüşlü Sferoplast Gr- bakterilerde çeperin bir kısmının kaybolması, geri dönüşlü L formu çeper yoktur ve geri dönmez.  Sitoplazmik membran Tüm bakteri Hücrelerinde sitoplazmayı çevreleyen, fosfolipit, protein ve çok küçük miktarda karbohidrat içeren bir membrandır. Ökaryotların hücre membranına benzer. Sitoplazmik membran fosfolipit çift tabakaya bağlı proteinlerl ile mozaik görünümündedir. Sitoplazmik Membranın Fonksiyonları 1) Selektif permeabilite ve çeşitli moleküllerin hücre içine transportu Membran potansiyelini İki tip aktif transport muhafaza edici iyon sistemi vardır: pompaları taşırlar. Bu a) Primer transport sayede ozmotik bariyer sistemi: maddelerin özelliğine sahip ince bir geçişi için metabolik zar karakteri kazanır. enerji kullanılır Taşınmadıkları veya b) Sekonder transport lipitte çözünmedikleri sistemi: aminoasit ve sürece spesifik transport şeker gibi maddeler sistemlerine bağlanarak, taşıyıcı katyon ve gliserolden büyük permeazlara bağlanarak bileşikleri dışardan hücre içine alınırlar. hücre içine geçirmez. Gram negatif Sitoplazmik membranda bakterilerde besin bulunan protein maddelerinin transportu yapısındaki permeazlar, periplazmik aralıktaki spesifik maddelerin proteinlerle sağlanır. pasif difüzyonunu hızlandırırlar ve aktif transportta görev alırlar.  Sitoplazmik Membranın Fonksiyonları 2) Elektron transportu ve oksidatif fosforilasyon: Fotosentez yapan Bakterilerde elektron prokaryotik hücrelerde taşıma sistemi ökaryot ışık enerjisini kimyasal hücrelerdeki enerjiye çeviren mitokondriler ile aynı fotosentetik kromoforlar prensiplere sahiptir. sitoplazmik membranda Elektronlar yüksek redoks membranda yer alır. potansiyeli olan ve Aerop solunum ve ATP sitoplazmik membranda bulunan taşıyıcılarla sentezi için gerekli olan hücre içine geçerler. ETS hücre zarında bulunur. Bu taşıyıcılar; kinonlar, demirli proteinler, Elektron transport sitokromlar ve sistemi, eletronları flavoproteinlerdir. vericilerden alıp oksijen ve diğer alıcılara Oksidatif fosforilasyon; taşırlar. bakteri hücresinin enerji depolamasını sağlar.  Sitoplazmik Membranın Fonksiyonları 3) Hidrolitik enzimlerin salgılanması: Bakteriler besin Gram pozitif kaynağı olarak bakterilerde kullandıkları periplasmik aralık maddeleri sitoplazmik yoktur. Bu nedenle membrandan Gram pozitif salgıladıkları hidrolitik enzimler bakteriler hidrolitik sayesinde küçük enzimleri direkt parçalara ayırırlar ve olarak dış ortama onları sitoplazmik salgılarlar. membrandan Patojen bakterilerin geçebilecek hale getirirler. birçoğu önemli virulan faktörler Gram negatif olan enzimleri bakteriler hidrolitik sitoplazmik enzimlerini membrandan hücre periplazmik aralığa dışına salgılarlar. salgılar.  Sitoplazmik membranın Fonksiyonları 4) Biyosentez 5) Kemotaktik sistemler: fonksiyonu: Çeşitli kemotaktik hücre duvarı, maddelerin bağlandığı fosfolipid ve reseptörler sitoplazmik membranda yer DNA sentezinde almaktadır. görevli enzimler Nalidiksik asit ve sitoplazmik novobiosin sitoplazmik membranda membrana bağlı yerleşmiştir. biyosentetik fonsiyonları bozarak DNA sentezine Dolayısıyla neden olur. sitoplazmik membran Lipofilik ve hidrofilik hücre zarı, grup içeren deterjenlar hücre duvarı ve ve bazı antibiyotikler (polimiksin B) bakteri Glikokaliks’in sitoplazmik membranının yapısını sentezinde rol oynar bozarlar.  Sitoplazmik Zarın İşlevleri Osmotik yada ( Özet ) Murein sentezi geçirgenlik bariyeri hücre çeper Spesifik çözünmüş peptidoglukanı madde taşımasının Sitoplazma dışı yapıldığı yer proteinlerin tanzimi ve Solunum ve salgılanması fotosentetik elektron DNA replikasyonunun taşıma sistemi, proton idare edilmesi ve motiv kuvvet oluşumu, bölme oluşumu ile ATP sentezini sağlayan ayrılma ve hücre ATPaz gibi enerji bölünmesi üreten işlevler. Kemotaksis Zar lipitlerinin sentezi Özelleşmiş enzim sistemini taşıma.  Mezozom Sitoplazmik zarın özelleşmiş bölgeleri Zarın hücre içine doğru girerek oluşturduğu kıvrımlar (invaginasyon) İki tipi: 1) Septal mezozomlar: Halkasal görünümde Bakteri kromozomu septal mezozoma tutunmuş halde Kromozom replikasyonu bu bölgede başlar. Hücre bölünmesi sırasında iki bakteri hücresini ayıran duvarın oluşmasında rol alır. 2) Lateral mezozomlar: Septumun oluşmadığı bölgelerde yer alırlar. Protein depolama ve salgılama fonksiyonları da vardır. Plazmidlerin çoğalmasında ve spor oluşumunda rol alırlar.  Sitoplazma (Protoplasma) Jel benzeri yapıda Su Saydam, kolloidal bir Proteinler - Enzimler sistemdir. Vitaminler Glikoliz enzimleri Iyonlar organize şekilde bir arada bulunur. Nukleik asitler ve Prokaryotik onların yapıtaşları hücrelerde mitokondri Amino asitler ve ve kloroplast gibi onların öncü kendi kendine maddeleri çoğalabilen plastidler bulunmaz. Bu nedenle Karbonhidratlar ve elektron transport onların türevleri enzimleri sitoplazmik membranda yer Yağ asitleri ve almaktadır. türevleri Replikasyon çatalı Granüller içinde bir çok DNA Ribozomlar sentez enzimi bulunur. Plazmidler Transpozonlar  Sitoplazmanın Fonksiyonu Özgül yapıları Hücresel yapıları Genetik bölgeler bir havuz gibi Hücrenin kalıtsal içinde tutar. materyalini içerir. Bakteri Proteinler çoğalması, Bir reaksiyonu replikasyon, katalizlemek için metabolizma Çeşitli hücresel reaksiyonlarının yapılar şeklinde birçoğu sitoplazma içinde Ribozomlar gerçekleşir. Protein sentezi, 70s büyüklüğünde.  Ribozomlar Temel yapıları RNA olan ribozomlar protein sentezinin yapıldığı yerlerdir. Sitoplazmaya granüler görünüm verirler. Protein sentezinde rol alırlar. Hücre RNA’sının % 80’i ribozomlarda bulunmaktadır. Bakteriyel ribozomlar Bakterilerde ribozomal ökaryotik ribozomdan RNA’nın ökaryotik küçük 70S büyüklüğünde hücrelerinkinden farklı (50S ve 30S alt birimleri) oluşu,bakteri protein Ökaryotik hücre sentezini inhibe eden ribozomları 80S antibiyotiklerin,insanlar büyüklüğünde (60S ve 40S da ribozomal RNA’yı alt birimleri) etkilemeden tedavide (S = Svedberg Ünitesi: kullanılmasına imkan sedimentasyon hız birimi) sağlar.  Granüller ve İnklüzyonlar Aşırı besin bulunan besiyerlerinde daha iyi gözlenir. Uygun olmayan ortamlarda; bir başka deyişle nitrojen, sülfür, fosfat kaynakları yetersiz ise veya PH düşükse ortamdaki fazla karbon bazı Bir çok bakteri bakterilerde poly-B- granüller içinde hydroxybutyric acid büyük, kompleks polimerlerine bazı polimerler depolar. bakterilerde ise nişasta Enerji ve besin deposu olarak görev yapan bu ve glikojen gibi glikoz granüllere sitoplazmik polimerlerine (glikojen inklüzyon cisimcikleri ve nişasta granülleri) adı verilir. dönüştürülür.  Granüller ve İnklüzyonlar Protein ve Bakterilerin çoğu nükleik asit ATP sentezinde sentezi yapılacağı kullanılmak üzere zaman granüller inorganik fosfat rezervi olan enerji kaynağı polifosfat granülleri olarak kullanılır. depolar. Bu Fotosentetik granüllere volutin granülleri veya bakteriler metakromatik hidrojen granüller de denir. sülfürdeki sülfidi Metakromatik oksitliyerek granüller intrasellüler Corynebacterium elemental sülfür genusunun granülleri karakteristik oluştururlar. yapılarıdır.  Granüller ve İnklüzyonlar Bazı özelleşmiş bakteriler sitoplazmalarında proteine bağlı veziküller içerirler. Bunlar su kaynaklarında yaşayan bazı aquatik bakterilerde bulunan, su üzerinde durmayı kontrol eden gaz vakuolleri; bazı ototrofik bakterilerde bulunan CO2 fiksasyonunu sağlayan karboksizom enzimleri ve bazı bakterilerin magnetotaksis ile manyetik alana uyumunu sağlayan sitoplazmik membrana bağlı magnetozom demir granülleridir.  İnklüzyonlar ve diğer iç yapılar Glikojen : Bir başka Poly-beta- karbon ve enerji hydroxyalkanoate deposudur (PHA) Fosfat ve sülfür granülleri: Karbon ve enerji Bir çok bakteri, çevrede besin azaldığında rezervidir. polifosfat granülleri Hayvan ve insanlar biriktirirler. Fotosentetik nasıl yağ depoluyor ise bakteriler elektron kaynağı olarak sülfidleri bakterilerde PHA kullanırlar ve Sülfür stoklar. granülleri biriktirirler.  Sporlar Bakterilerin toprakta uzun süre canlı kalmasını sağlayan yapılardır. 100°C üstündeki ısıya, Bazı Gram (+) bakteriler radyasyona ve (Clostridium ve Bacillus kuruluğa cinsi) spor oluşturur. dirençlidirler. Hücre içinde bulunurlar, Besin maddeleri ışığı geçiremezler ve faz azaldığında, toksik kontrast mikroskopu ile kolaylıkla görülebilirler. maddeler biriktiğinde spor oluşur.  Sporların Özellikleri Sporlar ısıya, kimyasallara, radyasyona ve kuruluğa Sporlar uygun çevre dirençlidirler. Bu koşullarını ve besini özellikleri bulunca protoplazmanın su jerminasyona kaybetmesi ve spor uğrarlar. Vejetatif DNA’sını koruyan özel durumlarına dönerler. proteinler Spor içinde bulundurmasına metabolizma bağlıdır. durmuştur veya minumum Yüksek seviyededir. konsantrasyonda Ca Çok uzun binlerce yıl iyonlarına bağlı canlı kalabilir ve dipikolinik asit sonra germinasyona içerirler. uğrarlar.  Spor Kor: Suyunu kaybetmiş sitoplazma DNA, ribosomes, enzimler içerir. Bakteri vejetatif forma döndüğü zaman fonksiyon görecek herşeyi içerir. Korteks: modifiye olmuş hücre duvar / gevşek bir peptidoglikan Tabaka Kılıf: Korteks dışında bulunan birkaç katlı keratin benzeri protein tabaka Kimyasalları geçirmez. Sporulasyon  Endospor ve vegetatif hücreler arasındaki farklar Özellik Vegetatif hücre Endosporlar Yüzey kılıfı Tipik Gram-pozitif Kalın spor kılıfı, mürein hücre çeper korteks ve polimeri peptidoglukan merkez çeper Kalsiyum dipikolinik asit Yok Var Sitoplazmik su aktivitesi Yüksek Çok düşük Enzim aktivitesi Var Yok Makromolekül sentezi Var Yok Isıya direnç Düşük Yüksek Kimyasal maddelere ve Düşük Yüksek asitlere direnç Radyasyona direnç Düşük Yüksek Lizozime duyarlılık Duyarlı Dirençli Boyalar ve boyama işlemi Duyarlı Dirençli  Nukleoid Elektron mikroskobik Nükleoidin çift incelemelerde sarmallı tek merkezde kromozomu, konumlanmış bir kitle ökaryotik hücrelerde görünümündeki bu olduğu gibi negatif yapıya; nükleer sarmallıdır. membran içermediği için nükleoid adı Bakteri hücrelerinde verilir. tek bir kromozom Sitoplazmada DNA’nın kendi üzerinde lokalize olduğu katlanarak, adeta bir alandır. yumak haline gelir. Hücre hacminin % Ancak B. burgdorferi 10’nu kaplar ’de olduğu gibi bazı Ökaryotik prokaryot DNA’ ları hücrelerdeki lineer yapıdadır. nükleusun karşılığıdır. KROMOZOM Bu kromozom çembersel, çift iplikli DNA yapısındadır. Birbirine antiparalel uzanır. iki iplik DNA bazlarındaki H bağları ile birbirine bağlanır. Açılmış bir bakteri kromozomunun boyu 1 mm. kadardır. Büyük bir kısmı DNA’dan ~ 3 x 10 dalton molekül 9 oluşan nükleoidin ağırlığında yapısında çok küçük miktarda ~ 2.000 kadar gen içerir. RNA, İçerdiği proteinler DNA polimeraz ve nedeniyle kromozom diğer proteinler de elektron mikrograflarda granüler yapıda bulunmaktadır. görülmektedir. Kromozom Kromozomun sitoplazmik membrana tutunduğu septal mezozom bölünen hücrede septumu oluşturur. Bakteriler tek Bir dizi enzim DNA’nın kromozom katlanmasından içerdikleri için sorumludur (DNA gyrase). bölünme sırasında kromozomların DNA birkaç kez düzenlenmesine katlanarak, bir seri yardımcı olan supercoiled bölgeler mitotik aygıta şeklinde organize olur. ihtiyaçları yoktur. Tam bir supercoiled kromozom yaklaşık 1 µm Replikasyon çapındadır ve bakteri sonucu oluşan içersine sığacak ürünleri koordineli büyüklüktedir. bir şekilde yavru hücrelere bölüştürebilİr Kromozom DNA molekülü lineer Nukleotid bağlayıcı bir baz dizisidir. proteinlerle E. coli hücresi 4.6 x (histonlara benzer) 106 baz içerir. her 300-400 baz çifti bağlanır. DNA 1400 µm uzunluğundadır. Tam bir kromozom Oysa E. coli 2-3 µm hücredeki DNA uzunluğundadır. bağlayıcı proteinlerin hepsi ile yaklaşık 17 O zaman bu uzunluktaki µm çapında bir partikül içinde DNA, bakterinin içine paketlenir. nasıl Her bağlı baz dizisi sığar? içinde DNA kendi Halkasal yapı ile etrafında dönerek büyüklük yarıya iner. kompakt hale getirilir, supercoiling adını Halkasal kromozom, alır. yaklaşık 430 µm.’dir.  Plazmidler Yaklaşık olarak kromozom DNA’sı 4000 Bakteri kb, plazmid DNA sı ise kromozomundan 1 - 200 kb. ayrı Bir bakteri hücresinde ekstrakromozomal, 1 ile 700 adet pazmid Kovalent olarak bağlı, halka şeklinde kopyası bulunabilir. küçük DNA Hem gram pozitif hem molekülleridir. gram negatif Bazı türlerde bakterilerde plazmid lineer bulunabilirler. olarak bulunabilir Bakteri kromozomundan bağımsız olarak çoğalabilirler. Bakteriden  Plazmidler Plazmid varlığı Bazı plazmidler bakteriye genellikle bakterilere avantaj sağlar. fimbria, Bazıları bakterileri hemolizin ve gümüş ve civa gibi ağır metal tuzlarına ve UV’ye dirençli ekzotoksin hale getirir. yapma Bazı plazmidler özelliği kazandırır. antibiyotikleri Bazıları konağın parçalayan enzimleri virulansını arttıran kodlar. proteinler kodlar. Konjugatif örneğin: E. coli plazmidler, bakteri plasmid Ent hücreleri arasında P307, bir DNA değişimini enterotoxin sağlar. kodlayarak E.coli ‘yi patojen yapar  Plazmidler 1. Col plazmidi Col Plazmidi: 2. F plazmidi Coli grubu bakterilerde yaygın 3. FI - Lac plazmidi şekilde bulunur. 4. R plazmidi Bulunduğu bakteriye colisine adı verilen bir 5. Penisilinaz antibiyotik sentezleme plazmidi yeteneği kazandırır. Buda diğer bakterileri 6. Ti plazmidi öldürür. Genel olarak doğal koşullarda transformasyon olayına bağlı olarak diğer organizmalara geçer  Plazmidler F plazmidi İçinde bulunduğu organizmadan (Fertilite belirli büyüklükte kromozom plazmidi): parçasını yada çok Bulunduğu küçük kriptik plazmidleri organizmaya bir (konjugasyon nevi erkeklik yapamayan) diğer özelliği organizmalara kazandırır. taşıma görevini yerine getirir. Yapısında transfer Bakteriden genleri dışında bakteriye geçişi herhangi farklı kojugasyon yolu bir gen yoktur. ile olur.  Plazmidler Diğer bütün plazmidlerden farklı olarak bakteri FI - lac plazmidi: kromozomundaki galaktoz enzimi B- Plazmid gibi transfer sentezleyen genin genleri taşımakla bulunduğu bölgeye girme ve oradan birlikte yapısında belirli büyüklükte bakteri parçayı yapısına kromozomuna ait alarak başka laktoz kullanımından organizmalara taşıma sorumlu geni de yeteneğindedir. taşımaktadır. Diğer bakterilere Transfer olduğu yeni konjugasyon yolu ile organizmaya laktoz aktarılır. şekerini kullanma yeteneğini kazandırır.  Plazmidler Penisilinaz Ti – Plazmidi: Plazmidi: Tümör oluşumunu Bu plazmidler içinde uyaran (indükleyen) bulunduğu plazmid bakteriye B- Bu plazmid laktamaz yada Agrobacterium penisilinaz enzim tumefaciens adı verilen sentez yeteneği toprak bakterilerinde kazandırır ve bulunur. bakterinin penisilin Konjugasyon yolu ile grubundaki tüm bulunduğu bakteriden antibiyotiklere bitkilere geçer ve dirençli hale girdiği bölgede tümör gelmesini sağlar. oluşturarak bitkinin ölmesine neden olur.  Plazmidler R – plazmidi: Bu plazmid Bu açıdan büyüklükleri bakıldığında R birbirinden farklı olan plazmidinin 2 alt birimin bir araya büyüklüğü en az 30 gelmesi ile kbaz en fazla 2 oluşmuştur. megabaz arasında Alt birimlerden değişir. yaklaşık 20-25 kbaz Bu gruptaki büyüklüğe sahip olan kısım sadece plazmidlerin tamamı transferle ilgili konjugasyon yapma genleri taşır. yeteneğinde olduğu Diğer kısım ise bir için aynı zamanda yada fazla sayıda Konjugatif plazmid antibiyotiğe olarak da dirençlilik gösteren adlandırılırlar. genleri taşır.  Transpozonlar Bakterinin DNA’sı, İki farklı kısımdan plazmidleri ve oluşurlar: bakteriyofajları arasında yer değiştiren DNA bir kısmı sürekli olarak parçacıkları bakteri kromozomu ile bakteri içinde bulunan Bağımsız olarak plasmid arasında yer çoğalamazlar. Bu özellikleri değiştirmelerini ile plazmidlerden farklılık sağlayan genleri gösterirler. taşırken Hastene infeksiyonlarının diğer kısmı antibiyotik tedavisinde sorun olan dirençliliğiyle ilgili bakterilerin, çoklu direnç genleri taşır. genlerini transpozonlarla kazandığı bilinmektedir. Sürekli yer değiştirdiği için bakterinin herhangi Transpozonlar prokaryot bir bölgesine rastgele organizmalarda hareketli entegre olabilir. genetik elemanların en tehlikeli olanıdır. Periplazmik aralıktaki ozmolariteyi düzenlerler