Proteinler, bir veya daha fazla uzun amino asit artık zincirini içeren büyük biyomoleküller ve makromolekül'lerdir. Proteinler organizmalar içinde, hücrelere yapı ve organizmalar sağlayarak ve molekülleri bir konumdan diğerine taşıyarak metabolik reaksiyonları katalizleme, DNA kopyalama, uyaranlara yanıt verme dahil olmak üzere çok çeşitli işlevler gerçekleştirir. Proteinler, genlerinin nükleotit dizisi tarafından dikte edilen ve genellikle faaliyetini belirleyen özel 3D yapıya protein katlanmasıyla sonuçlanan amino asit dizilimlerinde birbirlerinden farklıdır.
Bakteri (İngilizce telaffuz: [bækˈtɪəriə] (
dinle); tekil isim: bacterium), tek hücreli mikroorganizma grubudur. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakterilerin çeşitli şekilleri vardır, kimi küresel, kimi spiral şekilli, kimi çubuksu, kimi virgül şeklinde olabilir. Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. Toprakta, deniz suyunda, okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride, hayvanların bağırsaklarında, asitli sıcak su kaynaklarında, radyoaktif atıklarda büyüyebilen tipleri vardır. Tipik olarak bir gram toprakta bulunan bakteri hücrelerinin sayısı 40 milyon, bir mililitre tatlı suda ise bir milyondur; toplu olarak dünyada beş nonilyon (5×1030) bakteri bulunmaktadır, bunlar dünyadaki biyokütlenin çoğunu oluşturur. Bakteriler gıdaların geri dönüşümü için hayati bir öneme sahiptirler ve gıda döngülerindeki çoğu önemli adım, atmosferden azot fiksasyonu gibi, bakterilere bağlıdır. Ancak bu bakterilerin çoğu henüz tanımlanmamıştır ve bakteri şubelerinin sadece yaklaşık yarısı laboratuvarda kültürlenebilen türlere sahiptir. Bakterilerin araştırıldığı bilim bakteriyolojidir, bu, mikrobiyolojinin bir dalıdır.
Kloramfenikol, İlk kez Streptomyces venezuelae türü bakterilerin metabolizma ürünü olarak elde edilen, günümüzde yapay yollarla bireşimlenen antibiyotiktir. Hastalık yapıcı birçok bakteri, riketsiya ve mikoplazmaya karşı etkilidir; etkisinin mikroorganizmadaki protein bireşimlenmesini bozarak gösterir.
Neomisin, Streptomyces fradiae isimli bakteri tarafından doğal olarak üretilen bir antibiyotiktir. İlk kez 1949 yılında mikrobiyolog Selman Waksman tarafından keşfedilen neomisin, bir aminoglikozid antibiyotiğidir.
Glikoprotein, şeker ve aminoasitlerden oluşmuş organik moleküller için kullanılan genel tanım. Canlı organizmalarda bulunan pek çok molekül glikoprotein yapısındadır. Ayrıca protein ve karbonhidratlar glikoproteinleri oluşturur.Endoplazmik Retikulum tarafından üretilse de son halini Golgi Aygıtı'nda alır. Canlı organizmalarda birçok fonksiyonu tamamlayabilirler. Ayrıca bazı hormonlar ve immun sisteminin bazı kısımları glikoproteinlere dahildir. Karbonhidratlar proteinlerle birleşerek glikoproteini oluştururlar. Oluşan bu bileşik hücre zarının yapısına katılır. Hücreye antijenlik özelliği kazandırır. Hücrelerin birbiri ile iletişimini ve hücrelerin birbirini tanımasını sağlar. Virüs, bakteri ve ilaçlar için reseptör olurlar. N bağlı glikoproteinlerde asparajin ve glutamin bulunurken O bağlı proteinlerde serin, tirozin ve treonin bulunur.Oligosakkarit kısmı proteine dolikol fosfat taşır.
Ribozom, tüm canlı hücrelerde bulunan karmaşık moleküler yapıya sahip ve protein oluşturma sürecinde hayati bir rol oynayan bir organeldir. Bu süreç, mRNA çevirisi olarak bilinen bir biyolojik mekanizma aracılığıyla gerçekleşir. Kısaca ribozomlar, haberci RNA (mRNA) molekülleri tarafından sağlanan talimatları takip ederek amino asitleri birbirine bağlar ve polipeptit adı verilen amino asit zincirlerini oluşturur.
Mesajcı RNA (mRNA), sentezlenecek bir proteinin amino asit dizisine karşılık gelen kimyasal şifreyi taşıyan bir moleküldür. mRNA, bir DNA kalıptan transkripsiyon yoluyla sentezlenir ve protein sentez yeri olan ribozomlara, protein kodlayıcı bilgiyi taşır. Burada, çevirim (translasyon) süreci sonucu, RNA polimerindeki bilgi ile bir amino asit polimeri üretilir. Nükleik asitlerin amino asit dizilerine karşılık gelen bölgelerindeki her üç baz, proteindeki bir amino asite karşılık gelir. Bu üçlülere kodon denir, her biri bir amino asit kodlar, bitiş kodonu ise protein sentezini durdurur. Bu işlem iki diğer RNA türünü daha gerektirir: taşıyıcı RNA (tRNA) kodonun tanınmasına aracılık eder ve ona karşılık gelen amino asiti getirir; ribozomal RNA (rRNA) ise ribozomdaki protein imalat mekanizmasının kataliz merkezidir.
Escherichia coli (E.coli), Enterobacteriaceae familyasının bir üyesi olup memeli canlıların kalın bağırsağında yaşadığı için bu adı alan bir bakteri türüdür. E.coli çubuk şeklindedir ve gram negatif bakteri olduğundan endospor oluşturmaz. E. coli yaklaşık 2,0 μm uzunluğunda ve 0,5 μm çapındadır. E.coli ilk olarak 1885 yılında Theodor Escherich tarafından bebek dışkısından izole edilmiş ve özellikleri belirlenmiştir. "E. coli, doğumdan birkaç saat sonra bebeklerin mide ve bağırsak sisteminde kolonize olur ve burada yaşar." E.coli suşları insan vücudunda herhangi bir olumsuz etki olmaksızın bir arada bulunur. Bununla birlikte, E. coli gastrointestinal bariyerleri aşınmış ve/ya da bağışıklığı baskılanmış konakçılarda hastalığa neden olabilir. Özellikle bir kısım E. coli, dünya genelinde insanlarda ve hayvanlarda bağırsakta ve bağırsak dışında çeşitli hastalıklara aracılık eder. İnsanlardan izole edilen E. coli suşları ishale ve bir takım bağırsak dışı hastalıklara neden olmaktadır.
Bağıştıran ya da antijen vücuda girdiğinde bağışıklık sistemi tarafından antikor üretimine yol açan yabancı moleküllerdir.
Fagositoz, bir fagositin solid partikülleri yakalayıp yutması ve sitoplazmasında oluşturduğu fagosom adı verilen boşluğa hapsederek eritme (sindirme) çabasıdır. Fagosite ettikleri başlıca solid partiküller canlı etkenler (mikroplar), ölü hücre ve doku artıkları, suda erimeyen mineraller ve metal tuzları, yabancı cisimler vb. oluşumlardır. Fagositler ve fagositoz olgusu ilk kez 1882 yılında İlya İlyiç Meçnikov tarafında bulundu. Bu buluşu ona Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazandırdı.
Ökaryotlar, hücrelerinde bir çekirdek ve –genellikle– organeller içeren bir canlılar grubu olup, bilimsel sınıflandırmada arkeler ve bakterilerle beraber tüm canlıları kapsayan üç ana gruptan biridir.
Virüs, sadece canlı hücreleri enfekte edebilen ve böylece replike olabilen mikroskobik enfeksiyon etkenleri. Virüsler; hayvanlardan ve bitkilerden, bakterilerin ve arkelerin de içinde bulunduğu mikroorganizmalara kadar her türlü canlı şekillerine bulaşabilirler.
Prion kelimesi İngilizcede "proteinlerle ilgili" anlamına gelen proteinaceous ve "bulaşıcı" anlamına gelen infectious sözcüklerinin ilk hecelerinden oluşmuştur. Virüslerin yol açtığı hastalıklarda toksin üretiminden sorumlu, kendi kendini eşleyebilen ve bulaş geçirmiş proteinlerin yapımını sağlayan yalıtılmış bir proteindir. Prion, kısaca protein içeren ve bulaştırılabilen (enfeksiyöz) özelliği olan çok küçük parçacıklardır. Prionlar, bulaşıcı hastalıklara yol açan mikroorganizmalara yani bakterilere ve virüslere benzemez. Çünkü insan ve hayvanlarda olduğu gibi bakteri ve virüslerde de proteinlerin, enzimlerin yapısını belirleyen, böylelikle biçim ve gelişmeyi yönlendiren DNA prionlarda yoktur. Nükleik asitlerden yoksun olan prionlar en küçük virüslerden bile en az 100 kat daha küçüktür.
Pilus, bakteri hücrelerinin yüzeyinde olan, bakteriyel birleşme (konjugasyon) için gerekli olan saç gibi bir yapıdır. Piluslar bakteriyi kendi türünden bir diğerine bağlayıp iki hücrenin sitoplazmaları arasında bir köprü oluştururlar. Bu sayede plazmidler bir hücreden öbürüne aktarılabilir. Edinilen bir plazmid bakteriye antibiyotik dayanıklılığı gibi yeni özellikler kazandırabilir.
Bakteriyofaj, bakterileri enfekte eden bir virüstür. Terim genelde kısaltılmış hali olan faj olarak kullanılır.
Johann Deisenhofer Alman biyokimyacı. 1988 yılında, Hartmut Michel ve Robert Huber ile birlikte, "bir fotosentetik reaksiyon merkezinin üç boyutlu yapısını belirledikleri için" Nobel Kimya Ödülü'nü kazanmıştır.
Restriksiyon modifikasyon sistemi bakterilerin kendilerini yabancı DNA'dan korumak için kullandığı bir sistemdir. RM sistemleri iki unsurdan oluşur: 1) yabancı DNA'yı belli noktalarında kesen restriksiyon enzimleri ve 2) konak hücrenin DNAsının kesilmemesi için ona metil grupları ekleyen metilaz enzimlerinden oluşur. Bir RM sistemindeki restriksiyon enzimi ve metilaz aynı DNA dizi motifini tanır, eğer o dizi metillenmişse DNA kesilmez. RM sistemlerinin tanıdığı DNA dizisi bakteri türleri arasında farklılık gösterdiği için, yabancı DNA eğer başka türden bir bakteriden kayanklanıyorsa muhtemelen farklı bir metilasyon gösterir ve yabancı olarak algılanır. Hücreye dışarıdan gelen DNA eğer uygun yerlerde metil grupları taşımıyorsa hücreye zarar veremeden parçalanır. Bilinen bakterilerin yaklaşık yarısının RM sistemi vardır ve bunların yarısında birden fazla RM sistemi bulunur.
Amikasin aminoglikozid grubu bir antibiyotiktir ve bakteriyel enfeksiyonların farklı türlerinin tedavisinde kullanılır. Amikasin bakteriyel 30S ribozomal alt birine bağlanarak etki eder. Bakteriyel mRNA da yanlış okunmaya neden olur ve bu sayede bakteriler çoğalması için gerekli proteinlerini sentezleyemezler.
Mycoplasma mobile, tatlı su balıklarının solungaçlarında nekroza neden olan parazitik bir bakteri türüdür. Parazitik veya komensal olabilen azaltılmış genom boyutlarına sahip bakterileri kapsayan Mollicutes sınıfına aittir. Gram pozitif bir bakteridir, ancak hücrelerinde peptidoglikan katmanı yoktur. M. mobile hücreleri, nesneler ile yüzeylere tutunmadan ve yüzey proteinlerinin konağın bağışıklık yanıtlarından kurtulmasına olanak sağlayan bir düzenek olan antijenik çeşitlilikten sorumlu yüzey proteinlerini de içeren membrana bağlanmış proteinlerle kaplıdır. M. mobile hayatta kalması; konak hücrelerini bağlayıp enfekte etmesine, konağın bağışıklık sisteminden kaçmak için kendi yüzey proteinlerini değiştirmesine ve besinler ile iyonları taşımasına izin veren yüzey proteinlerine bağlıdır.
Sıvısal bağışıklık veya humoral bağışıklık, vücut savunmasının 3. hattının bir bölümüdür. Savunmanın üçüncü hattı T lenfositleri ve B lenfositleri tarafından sağlanır. Humoral bağışıklık antijene özgü tepki verilmesini sağlar. Savunmanın üçüncü hattında T & B lenfositleri beraber çalışırlar. T lenfositleri antijenin tanınmasında ve hücresel bağışıklıkta, B lenfositleri tanınan antijene özgü antikorlar üretilmesinde ve tehlikenin ortadan kalkmasından sonra bir bölümünün hafıza hücresi olarak vücutta kalmasından sorumludur.
