BAKTERİLERDE
VARYASYONLAR
• Bakterilerin çeşitli özelliklerinin
hücre içi ya da hücre dışı etmenlerin
etkisiyle değişmesi –
VARYASYON
• Bunun sonucunda , orijinal
bakterilerden bazı yönleriyle farklı
özellikte yeni türler (
VARYANT
)
Bakterilerde oluşan
değişiklikler 2 türlüdür ;
1-Genetik düzeyde olmayan ve sonraki kuşaklara
aktarılmayan değişiklikler – FENOTİPİK DEĞİŞME (MODİFİKASYON)
• Isı,ışık,nem,ozmotik basınç,yüzey gerilimi gibi dış
ortam koşullarının etkisiyle oluşurlar.
• Olumsuz koşullar düzelirse bakteri yeniden eski
formuna döner.
2-Genetik düzeyde olan ve sonraki kuşaklara
aktarılan değişiklikler- GENOTİPİK DEĞİŞME (MUTASYON)
• Polinukleotid iplikciklerdeki bazların
sıralanışlarında ya da şeker-fosfat
FENOTİPİK DEĞİŞMELER
(MODİFİKASYON)
Uygun çevre koşullarının değişmesine bağlı olarak oluşur.
Besiyerlerinde üreyen bakterilerin ;
Ortamdaki gıda maddelerini tüketmeleri
Çıkardıkları metabolitler ve toksik maddelerin ortamda birikmesi ile
oksijenin azalması,pH’ın düşmesi,ozmotik basınç ve yüzey geriliminin değişmesi ,kültürlerin eskimesi gibi olumsuz koşullar oluşur.
Bu koşullar bakterilerde
MODİFİKASYONLAR 3 GRUPTA İNCELENİR ;
Morfolojik / Kültür / Biyokimyasal ve Fizyolojik
Değişmeler
1-Morfolojik değişmeler
*koloni değişiklikleri
:
Hastalık olgularından yeni izole edilen bakteriler S tipi koloni oluştururlarKültürün eskimesi,birçok kez pasajın yapılması besiyerine Lityum klorid ilavesi sonucu S tipi koloniler R tipine dönüşür.
R tipi koloniler duyarlı laboratuvar hayvanlarına pasajları yapılarak S tipine dönüşürler.
Bakteriler penisilinli ortamda üretildikleri zaman L tipi koloniler oluştururlar
• *kapsül değişiklikleri
• Kapsüllü bakteriler uzun süre
pasajlanırsa anti kapsuler serumlu
ortamda üretilirse kapsülleri
kaybolur,virulens azalır,antijenik öz.
kaybolur.
• Kapsülleri kaybolmuş bakteriler
serumlu,kanlı besiyerlerinde üretilirse
deney hayvanlarına inokule edilirse
kapsüllerini yeniden kazanır ve antijenik
özelliğini de yeniden kazanmış olur.
*flagella değişiklikleri
Flagellalı bakteriler çevre koşullarının
etkisiyle flagellalarını kaybederek
hareketsiz görünürler.
Örn ; Salmonella’lar - %0.1 fenol içeren ortamlarda
flagellalarını kaybederler.Normal besiyerine pasajları yapılırsa yeniden flagella oluştururlar.
Listeria monocytogenes oda ısısında 4 flagella oluşturur 37°C’de 1 flagella oda ısısında üretilen kültürlerde
daha fazla aktif hareket görülür.
Flagellasını kaybeden bakteriler H
antijenik özelliğini ve hareket
*fimbria değişiklikleri
Anaerob koşullarda,çalkantılı ortamda,katı
besiyerinde fimbrialı bakteriler geçici olarak
fimbrialarını kaybederler.
*spor değişiklikleri
Sporlu bakteriler uygun olmayan koşullarda
kaldıKları zaman vegetatif formdan sporlu hale
geçerler.
Örn;Bacillus anthracis ortamın ısısı 12 °C’den aşağı ya da 42 °C’den yukarı olursa spor oluşturmaz.
Bacillus anthracis vucut içinde spor oluşturmaz.Ancak ,ölüm sonrası
yapılan otopsi sonucunda ya da ölümden sonra doğal deliklerden gelen kanın hava ile
*şekil değişikleri
kültürlerin eskimesi,besiyerinin bileşimi
ve uygun çevresel koşulların değişmesi,
ortamda penisilin ya da antibakteriyel
maddelerin bulunması sonucu
bakterilerin şekilleri değişir.L formu,
involusyon formu ,pleomorfizm uygun
ortamlara pasajlanırlarsa yeniden
normal şekillerine dönüşürler.
2-KÜLTÜR DEĞİŞMELERİ
OPTİMAL KOŞULLARIN DEĞİŞMESİ SONUCU ÜREME ÖZ. DEĞİŞEBİLİR.
Örn ; B.subtilis – sıvı besiyerlerinde üstte zar
oluşturarak ürer,ortamın yüzey gerilimi düşerse homojen ürer.
S.aureus sıvı besiyerlerinde homojen ürer ortamın yüzey gerilimi artarsa üstte ürer.
3-FİZYOLOJİK ve BİYOKİMYASAL
DEĞİŞMELER
*BOYANMA ÖZ. DEĞİŞİKLİKLER
Yeni kültürlerde boyanma öz. Bir örneklilik
gösterir.Eski kültürlerde besiyerlerine yapılan pasajlarla bu özellikte sapmalar olur.
*GRANUL OLUŞUMUNDA DEĞİŞİKLİKLER
Bazı bakterilerde besiyerlerinin bileşimine göre lipid,karbonhidrat ve fosfat granullari oluşur.Besiyerlerindeki lipid,kh. ve fosfat bileşilerine bağlı olarak bunların miktarı değişir.
*PİGMENT DEĞİŞİKLİKLERİ
Uzun süreli pasajlar,uygun olmayan koşullar pigmentli bakterilerin pigment oluşumu kaybolur ya da zayıflar.Örn ; Sarcina marcescens aerob koşullarda ve oda ısısında pigment oluşturur ama anaerobik koşullarda ve 37 °C’de oluşturmaz.
*ENZİMATİK DEĞİŞİKLİKLER
İndüklenebilen enzimler kendi substratlarının varlığında sentezlenirler.
Örn ; E.coli’nin Β-galaksidaz ve permeaz enzimleri ortamda laktoz verlığında sentezlenirler
*ATTENUASYON
Mikroorganizmalar normal koşullar dışında üretildiklerinde bazı değişiklikler oluşur.Bundan yararlanılarak aşılar hazırlanır.
Örn : M. bovis gliserinli safralı patatesli besiyerlerine uzun yıllar pasajlanarak BCG aşısı haline getirilmiştir.
GENOTİPİK DEĞİŞMELER
(MUTASYON )
• DNA molekülü,nukleotid bazlarının
deoksiriboz-fosfat omurgası üzerinde her
canlı için özel bir şekilde sıralanmasıyla
oluşur.
• Nukleotid bazları herbiri bir A.A’i kodlayacak
şekilde düzenlenmiş üçlü gruplar (kodon)
• DNA’nın bir parçası olan genler özgül bir protein oluşturma yeteneğindedir ve proteinin yapılmasıyla ilgili bilgileri,oluşturdukları mRNA’ya aktarırlar.
• Riboz-fosfat omurgası üzerindeki A-U-G-C
nukleotidlerinin dizilişi ve sayısı ,oluşturulucak protein için özgüldür.
• mRNA’nın oluşması DNA’daki genin nukleotid sırasına uygundur.
• Böylece DNA’daki nukleotid yapı ya da sıralanışındaki değişiklik mRNA’ya aktarılır,bu da yapılması istenen proteinin yapısını ve yaşamsal işlevini etkiler.
• DNA’daki gen yapısını oluşturan NUKLEOTİD
ÇİFTLERİNİN SIRALANMASI YADA YAPISINDA oluşan ve oluşturulacak proteinin yapısını ve işlevini de değiştirici nitelikteki sürekli değişikliğe
MUTASYONUN NEDENLERİ ;
1-Gendeki nukleotid çiftlerinden birisinin yerini başka bir çiftin alması
Bir purin yerine diğer bir purin(Adenin-Guanin) yada bir primidin yerine diğer bir primidin (timin – sitosin)
girebilir --- transisyonel mutasyon
Bağlanma şeklinde kimyasal değişme olabilir.
Purin yerine primidin ya da primidin yerine purin geçebilir --- transversiyonel mutasyon
Değişme yalnızca bir nukleotidde olduğu için,protein zinciri üzerindeki A.A’lerden yalnızca birinde
değişiklik olur.
*Proteinin işlevinde önemli ve yaşamsal bir önemli değişiklik olmaz
2-Gendeki nukleotid çiftlerinin arasına yeni bir
çiftin girmesi –
İNSERSİYON
veya
Nukleotid Çiftleri Arasından Birinin Çıkması –
DELESYON
SONUCU NUKLEOTİD SAYISI VE
SIRASINDA DEĞİŞİKLİK OLUR !
Her 3 nukleotid bir A.A’i kodladığına göre araya
nukletid çifti girmesi ya da çıkması ,üçlü
sıralama düzenini bozar.Bundan sonra
kodlanacak A.A’lerin kodu da değişir.
Proteinin yapısı ve işlevi önemli değişikliğe
uğrar.
3-Aynı polinukleotid iplikçiği üzerinde yanyana
bulunan primidin bazları arasında özel
bağların kurulması ile –
DİMERİZASYON
Mikroorganizmalar UV ışınlarına maruz
kaldıkları zaman,aynı DNA iplikçiğinde
yanyana bulunan primidinler(genellikle
timinler) fotokimyasal reaksiyonlar sonucu
birbirleriyle birleşirler.
Işının dozu artarsa sitozinler de birleşebilir.
Dimerizasyon ile iki nukleotidin arası kısaldığı
için DNA’da çarpıklıklar olur,DNA’nın
• 4- DNA’daki diğer bozukluklar
• Baz-şeker bağlarının kopması
• Bazlar arası hidrojen bağlarının
kopması
• Çapraz bağ teşkili
MUTAJENİK ETMENLER
Fiziksel mutajenler
*ISI
– Bakteriler 100°C’e kadar yavaş
yavaş ısıtılırlarsa iplikçikler arasındaki
hidrojen bağları çözülür ve iki iplikcik
birbirinden ayrılır.
*UV IŞINLARI
– Özellikle primidinler
etkilenir ve fotokimyasal değişiklikler
olur.
*X IŞINLARI
– Yüksek enerjileri
nedeniyle DNA iplikciklerinden bazların
çıkmasına neden olurlar.
Kimyasal Mutajenler
*NİTRÖZ ASİT – bazlar üzerine direk etkili
*HİDROKSİL AMİN – primidin üzerine etkili. Transisyonel mutasyona yol açar.
*ALKİLAN MADDELER – Nukleotidler arasına alkil grubu sokarlar.Transisyonel mutasyona yol açarlar
*BAZ ANALOGLARI – DNA replikasyonu sırasında yeni iplikcik sentezlenirken sıraya girecek bazların yerine geçerler.Transisyonel mutasyona yol açarlar
*İNDİREKT ETKİLİ MUTAJENLER – ilaç , hormon , pH değişmeleri , çevresel faktörler…
*AKRİDİNLER- DNA baz çiftleri arasına girerek bir çok baz çiftinin çıkmasına sebep olabilir
