Antimikrobiyal Peptit:Bakteriosin

Bakteriosin çeşitli bakteriler tarafından sentezlenen antimikrobiyal özelliğe sahip bir peptittir. Günümüzde antimikrobiyal özelliğe sahip olması ve insan bağırsak mikrobiyotası üzerinde fazlaca bir etkisi olmaması sebebiyle özellikle gıda koruma endüstrisi gibi endüstrilerde gittikçe popülarite kazanmaktadır. Bugünkü yazıda, gram negatif bakteriler tarafından salgınan kolisin adlı bakteriosinin yapısını ve antimikrobiyal mekanizmasını inceleyecek başka bir yazıda ise bakteriosinlerin olası kullanım alanlarını keşfedeceğiz. Umarım faydalı ve keyifli bir yazı olur. Keyifli okumalar :)

Bakteriosin antibiyotiklerden farklı olarak (antibiyotikler sekonder metabolitlerdir) ribozom tarafından sentezlenen, sentezleyen bakteri haricindeki diğer bakteriler üzerinde ölümcül etkilere sahip olan peptittir.  

Yukarıdaki tabloda sol kısımda bazı bakteriosin çeşitleri, sağ kısımda ise bu bakteriosinleri sentezleyen bakteriler gösterilmektedir. Fakat tabloda bakteriosin sentezleyen bakterilerin tamamına yer verilmemiştir. Yapılan son araştırmalarla birlikte bakterilerin %99’unun en az bir çeşit bakteriosin sentezleyebildiği bilinmektedir.

Kolisin:

Kolisin gram negatif bakteriler tarafından salgılanan bakteriosin çeşididir ve etki ettiği bakteri türleri sentezleyen bakteriye evrimsel olarak yakın olan türlerdir. 

Kolisin sentezleyen bakterilerde bulunan plazmidde kolisin senteziyle ilgili 3 adet gen bulunur:

            Toksin geni: Bu gen kolisini sentezlemekten sorumludur.

            İmmün geni: Bu gen tarafından kodlanan protein sayesinde kolisin, sentezleyen bakteriye zarar veremez.

            Liziz geni : Bu gen tarafından kodlanan protein kolisinin hücre dışına salgılanmasından sorumludur. 

Kolisinin 3 adet etki mekanizması vardır:

• Kolisin A, B, E1, Ia, Ib, K ve N hücre duvarında porlar oluşturarak bakterilerin hücre duvarına zarar vermekte ve böylece bakteriler üzerinde ölümcül bir etkiye sahip olmaktadır.
• Kolisin E2 ve E9 nükleaz aktivitesine sahiptir. Başka bir deyişle, kolisin E2 ve E9 hücre içine girdiğinde bakterinin DNA’sını ve RNA’sını yıkarak onu öldürmektedir.
• Kolisin M ise peptidoglikanaz aktivitesine sahiptir. Böylece kolisin M bakterilerin hücre duvarının yapısını oluşturan peptidoglikanı yıkabilmekte ve onlar üzerinde ölümcül bir etkiye sahip olabilmektedir.

Bakteriosinler her ne kadar kimyasal yapı olarak antibiyotiklere benzemese de, dirençli bakteri türlerine etki edememe özellikleri antibiyotiklere benzemekte ve bu özellik sentezleyen bakterileri kötü bir şekilde etkilemektedir. Örneğin, kolisinin normal şartlar altında ölümcül etkiye sahip olduğu bazı bakteriler geliştirdikleri çeşitli yöntemler sayesinde kolisinin bulunduğu ortamlarda bile yaşayabilmektedir. Bunlara ek olarak, bu bakteriler geliştirdikleri yöntemlere göre 3 gruba ayrılmaktadır:

Dirençli bakteriler: Bu bakteri grubu kolisini tanıyan ve onun hücreye bağlanmasını sağlayan reseptöre sahip olmadığından dolayı, kolisinden hiçbir şekilde etkilenmemektedir.

Tolerant bakteriler: Bu bakteri grubu, kolisinin hücreye bağlandıktan sonra hücre içine girişini sağlayan translokatör proteine sahip olmadığından dolayı, kolisinin çoğu etki mekanizmasını etkisiz hale getirmektedir.
İmmun bakteriler: Bu bakteri grubu sahip olduğu immün protein sayesinde, kolisini inaktive etmekte  ve böylece kolisinden hiçbir şekilde etkilenmemektedir.