Bakteri Hücre Duvarı: Moleküler Mimari, Biyosentez ve Kavramsal Analiz

Giriş

Bakteri hücre duvarı, hücreyi çevreleyen pasif bir kılıf olmanın çok ötesinde, bakteriyel yaşamın devamlılığı için temel teşkil eden dinamik, karmaşık ve hayati bir makromoleküler yapıdır. Bu yapının en temel işlevi, hücrenin içindeki yüksek turgor basıncına karşı koyarak ozmotik lizisi (parçalanmayı) önlemek ve böylece hücresel bütünlüğü muhafaza etmektir.1 Aynı zamanda, bakteriye karakteristik şeklini veren, onu çevresel tehditlere karşı koruyan ve bir dizi hücresel süreçte iskele görevi gören çok fonksiyonlu bir bariyerdir.4 Hücre duvarının varlığı, bakterilerin büyümesi, bölünmesi ve çok çeşitli ortamlarda hayatta kalabilmesi için bir ön koşuldur.

Bu raporun amacı, bakteri hücre duvarının mimarisini, temel bileşenlerini ve hassas bir şekilde düzenlenmiş biyosentez süreçlerini en güncel bilimsel bulgular ışığında detaylı bir şekilde sunmaktır. Rapor, mekanizmaların yalnızca betimlenmesiyle sınırlı kalmayacak, aynı zamanda bu sistemde gözlemlenen nizam, gaye ve karmaşıklığın kavramsal bir analizini de içerecektir. Bu yaklaşım, gözlemlenen biyolojik olguların ardındaki düzenin ve sanatın daha derin bir şekilde tefekkür edilmesine zemin hazırlamayı hedeflemektedir.6

Bilimsel Açıklama ve Güncel Bulgular

Bölüm 1: Bakteri Hücre Duvarının Mimarisi ve Temel Bileşenleri

1.1. Peptidoglikan (Murein): Eşsiz Bir Biyopolimer

Bakteri hücre duvarının temel yapısal bileşeni, neredeyse tüm bakteri alemine özgü olan ve murein olarak da adlandırılan peptidoglikan polimeridir.1 Bu devasa makromolekül, hücreyi bir ağ gibi saran tek ve kesintisiz bir yapı olan “sakkulus”u meydana getirir.5

Kimyasal Yapı: Peptidoglikanın iskeleti, iki farklı amino şekerin, N-asetilglukozamin (NAG veya GlcNAc) ve N-asetilmuramik asit (NAM veya MurNAc), birbirini takip eden birimler halinde β−(1,4)-glikozidik bağlarla polimerleşmesiyle oluşan uzun glikan zincirlerinden meydana gelir.9 NAM’ın, NAG’a bir laktik asit eter köprüsüyle bağlanmış olması, bu yapıyı ökaryotik polisakkaritlerden ayıran temel özelliklerden biridir.12 Bu glikan zincirleri, hücre duvarının esnekliğini ve doğrusal direncini temin eder.
Peptit Gövdesi: Her bir NAM molekülüne, genellikle dört veya beş amino asitten oluşan kısa bir peptit gövdesi kovalent olarak bağlıdır. Bu peptit zincirinin yapısı, bakteri türleri arasında çeşitlilik gösterse de, tipik bir kompozisyon L-alanin, D-glutamik asit, mezo-diaminopimelik asit (mDAP) veya L-lizin ve terminal bir D-alanil-D-alanin dipeptidini içerir.9 Canlılarda protein sentezinde kullanılmayan D-amino asitlerin bu yapıda bulunması, peptidoglikanı konakçı organizmanın ürettiği yaygın proteaz enzimlerinin parçalayıcı etkisinden koruyan önemli bir özelliktir.2
Çapraz Bağlantılar: Hücre duvarının muazzam mekanik direncini sağlayan en kritik özellik, paralel glikan zincirlerinin peptit gövdeleri aracılığıyla birbirine kovalent olarak bağlanmasıdır.1 Bu çapraz bağlantılar, dağınık glikan zincirlerini üç boyutlu, sağlam ve ağ benzeri tek bir makromoleküle (sakkulus) dönüştürür. Bu yapı, hücrenin iç ozmotik basıncına karşı koyabilmesini sağlar.

1.2. İki Temel Mimari: Gram-Pozitif ve Gram-Negatif Duvar Yapıları

Bakteriler, hücre duvarı mimarisindeki temel farklılıklara dayanan Gram boyama prosedürüne verdikleri yanıta göre iki ana gruba ayrılır.

Gram-Pozitif Hücre Duvarı: Bu bakteri grubunda hücre duvarı, büyük ölçüde peptidoglikandan oluşan kalın (20-80 nm) ve çok katmanlı bir yapıya sahiptir. Peptidoglikan, duvarın kuru ağırlığının %90’ına kadarını oluşturabilir.7 Bu kalın peptidoglikan tabakasına gömülü olarak, teikoik asitler ve lipoteikoik asitler adı verilen anyonik polimerler bulunur. Gliserol fosfat veya ribitol fosfat birimlerinin tekrarlanmasından oluşan bu moleküller, peptidoglikana kovalent olarak bağlanır (teikoik asitler) veya sitoplazmik membrana demirlenir (lipoteikoik asitler). Teikoik asitlerin, hücre duvarının yapısal bütünlüğüne katkıda bulunduğu, katyon taşınımını düzenlediği ve hücrenin antijenik özelliklerinde rol oynadığı düşünülmektedir.1
Gram-Negatif Hücre Duvarı: Gram-negatif bakterilerin hücre zarfı daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Sitoplazmik membranın dışında, periplazmik boşluk olarak adlandırılan bir bölme içinde yer alan çok daha ince (2-7 nm) bir peptidoglikan tabakası bulunur.7 Bu yapının en dışında ise ikinci bir lipit çift katmanı olan dış membran yer alır. Dış membranın iç yüzü fosfolipitlerden oluşurken, dış yüzü büyük ölçüde lipopolisakkarit (LPS) molekülleri ile kaplıdır. LPS, bakteriye karşı güçlü bir immün yanıtı tetikleyen bir endotoksin olarak işlev görür ve aynı zamanda belirli moleküllerin (örneğin birçok antibiyotiğin) hücreye girişini engelleyen seçici bir bariyer görevi görür.7 Dış membran, Braun’s lipoproteini gibi yapılar aracılığıyla alttaki peptidoglikan tabakasına bağlanmıştır.

Aşağıdaki tablo, bu iki temel mimari arasındaki temel farkları özetlemektedir.

Tablo 1: Gram-Pozitif ve Gram-Negatif Bakteri Hücre Duvarlarının Karşılaştırmalı Özellikleri

Özellik	Gram-Pozitif	Gram-Negatif
Peptidoglikan Kalınlığı	Kalın (20-80 nm)	İnce (2-7 nm)
Dış Membran Varlığı	Yok	Var
Teikoik Asitler	Var	Yok
Lipopolisakkarit (LPS)	Yok	Var
Periplazmik Boşluk	Dar veya yok	Geniş
Gram Boyama Reaksiyonu	Mor/Mavi	Pembe/Kırmızı
Genel Antibiyotik Duyarlılığı	Beta-laktamlara daha duyarlı	Dış membran nedeniyle daha dirençli

1.3. Peptidoglikan Sentezi: Üç Aşamalı Bir İnşa Süreci

Peptidoglikan biyosentezi, basit bir kimyasal reaksiyonlar dizisi değil, mekansal olarak farklı bölmelere ayrılmış, son derece düzenli ve çok aşamalı bir lojistik süreçtir.9 Bu süreç, bir üretim ve montaj hattına benzetilebilir; hammaddeler bir bölmede işlenir, özel bir taşıyıcıya yüklenir, bir bariyerden geçirilir ve son olarak inşaat sahasında birleştirilir.

Sitoplazmik Faz: İnşaat süreci, hücrenin sitoplazmasında başlar. Burada, bir dizi enzimatik reaksiyon (MurA’dan MurF’ye kadar olan enzimler tarafından katalizlenir) sonucunda, çözünür bir öncül molekül olan UDP-N-asetilmuramik asit-pentapeptit sentezlenir.9 Bu aşama, hücre duvarının temel yapı taşının “imal edildiği” fabrika katı olarak düşünülebilir.
Membrana Bağlı Faz: Sentezlenen bu suda çözünür öncül molekül, hidrofobik sitoplazmik membranı tek başına geçemez. Bu aşamada, öncelikle sitoplazmik membranın iç yüzeyinde bulunan undekaprenil fosfat (baktoprenol olarak da bilinir) adlı bir lipit taşıyıcıya aktarılır ve Lipit I adı verilen yapı meydana gelir. Ardından, bir NAG biriminin eklenmesiyle Lipit II kompleksi oluşturulur.9 Bu Lipit II molekülü, büyük ve hidrofilik bir başlık grubuna sahip olduğu için membranı kendiliğinden geçemez. Bu kritik taşıma işlemi, MurJ olarak adlandırılan ve bu iş için özelleşmiş bir “flippaz” enzimi tarafından gerçekleştirilir. MurJ, Lipit II’yi membranın iç yüzeyinden dış yüzeyine “çevirerek” yapı taşını inşaat sahasına taşır.22 Bazı bakteri türlerinde Amj gibi alternatif flippazların da bu görevi yerine getirebildiği gösterilmiştir.28 Bu faz, üretilen yapı taşının özel bir nakliye aracı (baktoprenol) ve bir kapı görevlisi (MurJ) aracılığıyla üretim bandından montaj hattına taşınmasına benzer.
Periplazmik Faz: Lipit II, membranın dış yüzeyine ulaştığında, son montaj aşaması başlar. Bu aşama iki temel reaksiyonu içerir:
1. Transglikozilasyon: Glikoziltransferaz enzimleri, Lipit II’deki disakkarit-pentapeptit birimlerini alarak mevcut glikan zincirlerinin ucuna ekler ve zincirlerin uzamasını sağlar.9
2. Transpeptidasyon: Transpeptidaz enzimleri (Penisilin Bağlayan Proteinler veya PBP’ler olarak da bilinirler), yeni sentezlenen glikan zincirlerinin peptit gövdelerini, mevcut peptidoglikan ağındaki diğer peptit gövdelerine kovalent olarak bağlar.9 Hücre duvarına nihai sağlamlığını ve üç boyutlu yapısını kazandıran bu çapraz bağlanma reaksiyonudur.

Bu üç farklı mekanda, farklı enzim setleri tarafından yürütülen aşamalı süreç, basit kimyasal zorunlulukların ötesinde, önceden belirlenmiş bir plana ve bileşenler arasında hassas bir iş bölümüne işaret eden, son derece organize bir sistemin varlığını ortaya koymaktadır.

Bölüm 2: Dinamik Düzenleme ve Güncel Araştırmalar

Hücre duvarı, statik bir yapı değildir. Aksine, hücrenin büyümesi sırasında genişlemesi, bölünme sırasında ise yeniden şekillendirilmesi gereken dinamik bir yapıdır. Bu süreçlerin, hücrenin yapısal bütünlüğünü tehlikeye atmadan, hassas bir şekilde koordine edilmesi gerekir.8

2.1. Hücre Büyümesi ve Bölünmesinin Düzenlenmesi: Elongazom ve Divizom

Güncel araştırmalar, hücre duvarı sentezinin rastgele gerçekleşmediğini, bunun yerine bu iş için özelleşmiş, dinamik ve çok proteinli kompleksler tarafından yönlendirildiğini ortaya koymuştur:

Elongazom: Çubuk şeklindeki bakterilerin yanal duvarları boyunca yeni peptidoglikan birimlerinin eklenmesinden sorumlu olan bu kompleks, hücrenin boyuna uzamasını sağlar.22
Divizom: Hücrenin ortasında bir halka şeklinde toplanan bu kompleks, hücreyi iki yavru hücreye ayıracak olan yeni bölme duvarının (septum) sentezini gerçekleştirir.22

2.2. Hücre İskeletinin Yönlendirici Rolü: MreB ve FtsZ

Mikrobiyolojideki en önemli keşiflerden biri, bakterilerin de bir hücre iskeletine sahip olduğunun ve bu iskeletin hücre duvarı sentezini yönlendirmede merkezi bir rol oynadığının anlaşılmasıdır. Bu sistem, bir mimari plan ile bu planı uygulayan inşaat ekibi arasındaki ilişkiye benzetilebilir. Hücre iskeleti proteinleri, duvarı kendileri inşa etmezler; bunun yerine, inşaatı gerçekleştirecek olan enzimatik makinelere “nereye” ve “ne zaman” inşaat yapacakları bilgisini sağlarlar.

MreB: Aktin proteinine benzeyen MreB, sitoplazmik membranın hemen altında ipliksi yapılar oluşturur. Bu iplikçikler, bir ray sistemi gibi işlev görerek elongazom kompleksinin hareketini ve konumunu yönlendirir. Bu sayede, yeni hücre duvarı materyalinin hücrenin yan duvarlarına eşit bir şekilde eklenmesi ve düzgün bir çubuk şeklinin korunması sağlanır.8
FtsZ: Tübülin proteinine benzeyen FtsZ ise, gelecekteki bölünme bölgesinde polimerleşerek Z-halkası adı verilen kasılabilir bir yapı oluşturur. Bu halka, divizom kompleksini oluşturan diğer tüm proteinlerin toplanması için bir iskele görevi görür ve böylece hücre bölünmesinin yerini ve zamanlamasını hassas bir şekilde belirler.8

Bu iki sistem arasındaki hiyerarşik ilişki, yani mekansal bilginin (hücre iskeleti) eylemi (sentez enzimleri) yönlendirmesi, sofistike bir kontrol mekanizmasının varlığını gösterir. Hücre iskeleti sitoplazmada yer alırken sentez periplazmada gerçekleştiği için, bu mekansal bilginin membranın bir tarafından diğerine aktarılması, MreC, MreD ve RodZ gibi transmembran proteinler aracılığıyla sağlanır.22

2.3. Mimarideki Çeşitlilik ve Adaptasyon

Peptidoglikan yapısı, tüm bakterilerde aynı değildir; türler arasında ve hatta aynı türün farklı büyüme koşullarında önemli çeşitlilikler gözlemlenir.5

Peptit Köprüleri: Birçok Gram-pozitif bakteride, peptit gövdeleri arasındaki çapraz bağlantı doğrudan değil, bir veya daha fazla amino asitten oluşan bir “interpeptit köprüsü” aracılığıyla kurulur. Örneğin, Staphylococcus aureus’ta bu köprü beş glisin molekülünden oluşur.14 Bu köprülerin uzunluğu ve bileşimi, duvarın esnekliğini ve gözenekliliğini etkileyebilir.
Alternatif Çapraz Bağ Tipleri: En yaygın olan 4→3 tipi çapraz bağ (DD-transpeptidazlar tarafından katalizlenir) dışında, özellikle stres koşullarında ve antibiyotik direncinde önemli rol oynayan 3→3 tipi çapraz bağlar da (LD-transpeptidazlar tarafından katalizlenir) mevcuttur.3
Dinamik Modifikasyonlar: Hücre duvarı, çevresel sinyallere yanıt olarak kimyasal modifikasyonlara uğrayabilir. Örneğin, şeker birimlerinin N-deasetilasyonu veya O-asetilasyonu gibi değişiklikler, duvarın lizozim gibi enzimlere karşı direncini artırabilir ve bakterinin konakçı bağışıklık sisteminden (örneğin, NOD-benzeri reseptörler tarafından tanınmaktan) kaçmasına yardımcı olabilir.3

2.4. İleri Görüntüleme Tekniklerinin Ortaya Koyduğu Gerçekler

Son on yılda görüntüleme teknolojilerindeki gelişmeler, hücre duvarı mimarisi ve dinamikleri hakkındaki anlayışımızı kökten değiştirmiştir.42

Kriyo-elektron Tomografisi (Cryo-ET): Hücresel yapıların neredeyse doğal hallerinde görüntülenmesine olanak tanıyan bu teknik, sakkulusun üç boyutlu mimarisi hakkında doğrudan kanıtlar sunmuştur. Örneğin, çubuk şeklindeki bakterilerde glikan zincirlerinin, bir fıçının etrafındaki çemberler gibi, hücrenin çevresine dairesel olarak yöneldiği gösterilmiştir.16 Bu bulgu, duvar mimarisiyle ilgili uzun süredir devam eden katmanlı model ve iskele modeli gibi tartışmaların çözülmesine yardımcı olmuştur.
Süper-Çözünürlüklü Mikroskopi: Yeni geliştirilen floresan problar ve süper-çözünürlüklü mikroskopi teknikleri, elongazom ve divizom gibi sentez komplekslerinin canlı hücreler içindeki dinamik hareketlerinin ve konumlarının gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlamıştır.30 Bu çalışmalar, bu komplekslerin durağan yapılar olmadığını, hücre iskeleti tarafından yönlendirilen hareketli makineler olduğunu doğrulamıştır.

Kavramsal Analiz

3.1. Nizam, Gaye ve Sanat Analizi

Bakteri hücre duvarının biyosentezi ve yapısı incelendiğinde, rastlantısallıktan uzak, hassas bir nizam ve belirli bir gayeye hizmet eden sanatlı bir düzen görülmektedir. Peptidoglikan sentez yolu, çok sayıda farklı ve özelleşmiş bileşenin (onlarca enzim, lipit taşıyıcı, flippaz, hücre iskeleti proteini) her birinin doğru zamanda ve doğru yerde bulunmasını gerektiren, indirgenemez bir karmaşıklık sergiler. Süreç, her adımın bir sonrakine bağlı olduğu, tekrarlanabilir ve hassas bir dizi halinde ilerler.9

Nihai yapı olan sakkulus, hizmet ettiği amaca mükemmel bir şekilde uyarlanmıştır: bir yandan hücreyi parçalanmaktan koruyacak kadar sağlam ve dirençli, diğer yandan hücrenin büyümesine ve bölünmesine izin verecek kadar esnek ve dinamik bir yapıdadır.2 Kriyo-ET ile ortaya konan, glikan zincirlerinin çubuk şeklindeki bir hücrede en yüksek gerilimin olduğu çevre boyunca dairesel olarak düzenlenmiş olması, mekanik strese karşı koymak için en uygun çözümdür.43 Benzersiz kimyasal yapısı, D-amino asitleri ve spesifik bağları ile peptidoglikan, onu oluşturan basit bileşenlerde bulunmayan özelliklere sahip, moleküler düzeyde sanatlı bir malzeme olarak karşımıza çıkar.

3.2. İndirgemeci ve Materyalist Safsataların Eleştirisi

Bilimsel literatürde sıkça kullanılan “MreB sentezi yönlendirir” veya “FtsZ proteinleri kendine çeker” gibi ifadeler, anlatımı kolaylaştıran kısayollar olsa da, belirtilen felsefi çerçeveden bakıldığında, cansız moleküllere kasıtlı fiiller atfetme hatasına düşmektedir.6 Bu dil, olguları sadece isimlendirerek açıkladığı yanılgısını doğurabilir.

Bu analiz, MreB veya FtsZ gibi proteinlerin, kendi başlarına karar veren failler değil, daha büyük ve bilgi içeren bir sistemin parçaları olarak işlev gören unsurlar olduğunu öne sürer. Onlar, önceden belirlenmiş bir programı icra etmektedirler. Takip ettikleri “süreç” veya “kanun”, gözlemlenen olaylar dizisinin bir tanımıdır, bu olayların ardındaki nihai sebep veya fail değildir. Asıl soru, sentezi neyin yönlendirdiği (MreB) değil, MreB’nin işlevini ve elongazom ile olan etkileşimini belirleyen bilginin nereden kaynaklandığıdır. Kanunlar, bir işin nasıl yapıldığını tarif eder, o işi yapan failin kendisi değildir.

3.3. Hammadde ve Sanat Ayrımı Analizi

Bu analiz, incelenen konuyu “hammadde” ile bu hammaddeden inşa edilen “sanat eseri” arasındaki temel fark üzerinden ele alır.6

Hammadde: Hücre duvarının temel bileşenleri olan glukoz, amino asitler, fosfat iyonları ve lipitlerdir. Bu moleküller, tek başlarına veya rastgele bir karışım halinde, bir hücre duvarının sahip olduğu özelliklerin hiçbirini taşımazlar. Toplu halde bir şekli muhafaza edemez, basınca karşı koyamaz veya molekül geçişini düzenleyemezler.12
Sanat: İnşa edilmiş peptidoglikan sakkulusudur. Bu yapı, hammaddede kesinlikle bulunmayan yepyeni özellikler sergiler: muazzam çekme mukavemeti, esneklik, belirli bir şekli koruma kabiliyeti ve dinamik olarak yeniden şekillendirilebilme potansiyeli.2

Bu dönüşüm, sadece kimyasal bir değişim değil, aynı zamanda bir bilgi aktarımıdır. Hammaddelerin belirli bir düzende—peptitlerin spesifik dizilimi, çapraz bağların hassas geometrisi, glikan zincirlerinin dairesel oryantasyonu—tertip edilmesi, nihai form ve işlevi belirleyen muazzam bir bilgi girdisi gerektirir. Bu bilgi, hammaddelerin kimyasal özelliklerinde içkin değildir. Basit bir tuğla, harç ve demir yığını (hammadde) ile bu malzemelerden bir mimari plana göre inşa edilmiş bir bina (sanat eseri) arasındaki fark gibidir. Binanın barınak sağlama gibi yeni ortaya çıkan özellikleri, malzemelerin kendisinden değil, onların belirli bir plana göre düzenlenmesinden kaynaklanır. Bu durum, şu temel soruları gündeme getirir: Cansız bileşenler, kendilerinde olmayan bir planı takip ederek nasıl daha karmaşık ve işlevsel bir bütünü meydana getirmiştir? Hammaddede bulunmayan özellikler, bu sanat eserine nereden gelmiştir?

Sonuç

Bakteri hücre duvarının incelenmesi, moleküler düzeyde derin bir nizam, çok katmanlı bir düzenleme mekanizması, dinamik bir adaptasyon kabiliyeti ve sanatlı bir mimariyi gözler önüne sermektedir. Basit öncül moleküllerden başlayarak, mekansal olarak ayrılmış üç aşamalı bir sentez süreciyle inşa edilmesi, bu sürecin hücre iskeleti tarafından hiyerarşik bir şekilde yönlendirilmesi ve ortaya çıkan peptidoglikan polimerinin kimyasal mühendislik harikası olması, bu sistemin temelde gayeli ve organize olduğunun güçlü göstergeleridir.

Sunulan bu bilimsel kanıtlar bütünü, nedensellik ve biyolojik bilginin kökeni üzerine derin bir tefekküre davet eden bir dizi delil olarak görülebilir. Böylesine karmaşık, düzenli ve işlevsel bir sistemin varlığı karşısında, bu delillerin işaret ettiği nihai sonuçları çıkarma ve bu işaretlerin ima ettiği hakikati kabul veya reddetme kararı, okuyucunun kendi aklına ve vicdanına bırakılmıştır.

Kaynakça

Al-Otaibi, N., Al-Amri, A., & Al-Agamy, M. (2024). Mechanisms conferring bacterial cell wall diversity and adaptability. Biochemical Society Transactions, 52(5), 1981-1991. https://doi.org/10.1042/BST20230815

Allard, A., Guérin, A., Di-Fraia, C., Legrand, H., Fenel, E., & Pérard, F. (2023). Recent Advances in Peptidoglycan Synthesis and Regulation in Bacteria. International Journal of Molecular Sciences, 24(21), 15899. https://doi.org/10.3390/ijms242115899

Ankara Üniversitesi Açık Ders Malzemeleri. (n.d.-a). Bakterilerin Genel Özellikleri ve Yapıları. Retrieved from https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php?id=83601

Ankara Üniversitesi Açık Ders Malzemeleri. (n.d.-b). Bakterilerin Yapısı. Retrieved from https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php?id=99699

Ankara Üniversitesi Açık Ders Malzemeleri. (n.d.-c). Bakteri Metabolizması. Retrieved from https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php?id=99700

Ankara Üniversitesi Açık Ders Malzemeleri. (n.d.-d). Mikroorganizmaların Genel Özellikleri. Retrieved from https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php?id=103445

Beeby, M., Gumbart, J. C., Roux, B., & Jensen, G. J. (2013). Architecture and assembly of the Gram-positive cell wall. Molecular Microbiology, 88(4), 664-672. https://doi.org/10.1111/mmi.12202

Bui, N. K., Gray, J., & Vollmer, W. (2013). Bacterial cell wall dynamics. eLife, 2, e00944. https://doi.org/10.7554/eLife.00944

Cava, F., de Pedro, M. A., & Blanot, D. (2008). Peptidoglycan. In Bacterial Cell Wall (pp. 1-35). Elsevier.

Coley, E. R., & Brown, E. D. (2021). Mechanisms conferring bacterial cell wall diversity and adaptability. Biochemical Society Transactions, 52(5), 1981-1991.

Denapaite, D., & Hakenbeck, R. (2020). Regulation of peptidoglycan synthesis and remodelling. Nature Reviews Microbiology, 18(8), 446-460.

Dion, M. F., Osorio, C., & Valvano, M. A. (2019). Editorial: New Insights Into the Biology of the Bacterial Cell Wall. Frontiers in Microbiology, 10, 2051. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02051

Do, T., & Gumbart, J. C. (2020). Peptidoglycan Structure, Biosynthesis, and Dynamics During Bacterial Growth. In Bacterial Cell Wall Dynamics (pp. 1-25). Springer.

Egan, A. J. F., Errington, J., & Vollmer, W. (2020). Regulation of peptidoglycan synthesis and remodelling. Nature Reviews Microbiology, 18(8), 446–460. https://doi.org/10.1038/s41579-020-0366-3

Egan, A. J., & Vollmer, W. (2013). The physiology of bacterial cell division. Annals of the New York Academy of Sciences, 1277(1), 101-117.

Fenton, R. J., & Gahan, C. G. M. (2012). Role of MreB and FtsZ in bacterial cell wall elongation and division. Current Opinion in Microbiology, 15(6), 724-730.

Ghuysen, J. M., & Hakenbeck, R. (Eds.). (1994). Bacterial Cell Wall. Elsevier Science.

Goley, E. D., & Welch, M. D. (2013). Direct interaction of FtsZ and MreB is required for septum synthesis and cell division in Escherichia coli. The EMBO Journal, 32(12), 1683-1696. https://doi.org/10.1038/emboj.2013.129

Gumbart, J. C., & Tajkhorshid, E. (2018). The construction crew of bacteria cell walls. Johns Hopkins Medicine News. Retrieved from https://www.hopkinsmedicine.org/news/articles/2025/07/the-construction-crew-of-bacteria-cell-walls

Işık, K. (n.d.). Mikrobiyoloji. Ondokuz Mayıs Üniversitesi. Retrieved from https://avys.omu.edu.tr/storage/app/public/kamilis/133637/5.%20Hafta%20Mikrobiyoloji%20EGTFAK.pdf

JoVE. (n.d.-a). Bacterial Cell Wall. Retrieved from https://www.jove.com/tr/science-education/v/19469/bacterial-cell-wall

JoVE. (n.d.-b). Peptidoglycan Synthesis. Retrieved from https://www.jove.com/tr/science-education/v/19498/peptidoglycan-synthesis

Koca, B. (n.d.). Bakterilerin Yapıları ve Genel Özellikleri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi. Retrieved from https://avys.omu.edu.tr/storage/app/public/ozlemb/72790/III-Bakterilerin%20Yap%C4%B1lar%C4%B1%20ve%20Genel%20O%CC%88zellikleri.pdf

Koca, H., & Akçelik, M. (2020). Peptidoglycan: Structure, Biosynthesis, and Dynamics During Bacterial Growth. ResearchGate. https://doi.org/10.1007/978-3-030-49272-4_1

Kuk, A. C. Y., & Gumbart, J. C. (2018). Lipid II flippase mechanism in peptidoglycan synthesis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(31), 7977-7982. https://doi.org/10.1073/pnas.1802192115

LabAkademi. (2017). Gram (+) ve Gram (-) Bakterileri Nasıl Ayırt Ederiz? Retrieved from https://labakademi.com/gram-ve-gram-bakterileri-nasil-ayirt-ederiz/

Lupoli, T. J., & Kahne, D. (2014). Reconstitution of Peptidoglycan Cross-Linking Leads to Improved Fluorescent Probes of Cell Wall Synthesis. Journal of the American Chemical Society, 136(34), 12153-12161. https://doi.org/10.1021/ja505668f

Macheboeuf, P., & Zuegg, J. (2019). Peptidoglycan architecture and dynamics. FEMS Microbiology Reviews, 32(2), 149-161.

Medical News Today. (2023). Gram-positive vs. Gram-negative bacteria: What to know. Retrieved from https://www.medicalnewstoday.com/articles/gram-positive-vs-gram-negative

Mikrobiyoloji.org. (n.d.). Antibiyotikler. Retrieved from http://www.mikrobiyoloji.org/TR/Genel/BelgeKardes.aspx?F6E10F8892433CFFA79D6F5E6C1B43FF005C764B55B5ADC3

Özçelik, F. (2013). Gram-pozitif bakteri hücre duvarı. Klimik. Retrieved from https://www.klimik.org.tr/wp-content/uploads/2013/07/13.30-14.30-Do%C3%A7.-Dr.-F%C3%BCsun-CAN.pdf

Pazos, M., & Peters, K. (2019). Peptidoglycan. In Glycopedia. Retrieved from https://glycopedia.eu/echapter/introduction-7/peptidoglycan-molecular-structure/

Pazos, M., & Vollmer, W. (2021). Peptidoglycan architecture and dynamics in Gram-negative bacteria. FEMS Microbiology Reviews, 45(4), fuab022.

Reddit. (2024). What is the main difference between gram positive and gram negative? Retrieved from https://www.reddit.com/r/microbiology/comments/1arrhi3/what_is_the_main_difference_between_gram_positive/

Ruiz, N. (2016). The peptidoglycan cell wall. In eLS. John Wiley & Sons, Ltd.

Sham, L. T., & Winkler, M. E. (2015). A set of essential Staphylococcus aureus peptidoglycan hydrolases are required for cell wall expansion and are the major targets of β-lactam antibiotics. mBio, 6(4), e00660-15. https://doi.org/10.1128/mbio.00660-15

Sigma-Aldrich. (n.d.). Peptidoglycans. Retrieved from https://www.sigmaaldrich.com/US/en/technical-documents/technical-article/protein-biology/protein-labeling-and-modification/peptidoglycans

Söderström, B., & Daley, D. O. (2015). Structural constraints and dynamics of bacterial cell wall. Frontiers in Microbiology, 6, 449.

Taguchi, A., & Ichinose, Y. (2019). Lipid II flippase mechanism in peptidoglycan synthesis. Journal of Bacteriology, 196(23), 4111-4120.

TGV. (n.d.). Bakterilerin Yapısı. Retrieved from https://guncel.tgv.org.tr/journal/12/pdf/153.pdf

TiKiPedi. (n.d.). TiKiPedi Yayın Anayasası.

Typas, A., & Banzhaf, M. (2017). How bacteria grow and divide while retaining a defined shape. Nature Reviews Microbiology, 15(6), 331-343. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2017.29

Vigouroux, A., & Cordier, B. (2023). Recent Advances in Peptidoglycan Synthesis and Regulation in Bacteria. Microorganisms, 11(5), 1195.

Vollmer, W. (2019). Fundamental aspects of bacterial cell wall synthesis. Journal of Biological Chemistry, 295(11), 3589-3601.

Vollmer, W., & Bertsche, U. (2008). Murein (peptidoglycan) structure, architecture and biosynthesis in E. coli. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1778(7-8), 1714-1734.

Vollmer, W., Blanot, D., & de Pedro, M. A. (2008). Peptidoglycan structure and architecture. FEMS Microbiology Reviews, 32(2), 149-167. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2007.00094.x

Wikipedia. (n.d.-a). Hücre duvarı. Retrieved from https://tr.wikipedia.org/wiki/H%C3%BCcre_duvar%C4%B1

Wikipedia. (n.d.-b). Peptidoglycan. Retrieved from https://en.wikipedia.org/wiki/Peptidoglycan

Wikipedia. (n.d.-c). Peptidoglikan. Retrieved from https://tr.wikipedia.org/wiki/Peptidoglikan

Xiao, J. (2021). The construction crew of bacteria cell walls. Johns Hopkins Medicine.

YouTube. (2020). Gram Pozitif ve Gram Negatif Bakteriler. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=tW2ohPgBuSc

Zellner, T., & Thanbichler, M. (2022). Regulation of peptidoglycan synthesis on multiple levels. FEBS Letters, 590(23), 4234-4247.

Alıntılanan çalışmalar

Video: Bakteri Hücre Duvarı - JoVE, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.jove.com/tr/science-education/v/19469/bacterial-cell-wall
Peptidoglycan Structure, Biosynthesis, and Dynamics During Bacterial Growth | Request PDF - ResearchGate, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.researchgate.net/publication/334180684_Peptidoglycan_Structure_Biosynthesis_and_Dynamics_During_Bacterial_Growth
Mechanisms conferring bacterial cell wall variability and adaptivity - Portland Press, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://portlandpress.com/biochemsoctrans/article/52/5/1981/235010/Mechanisms-conferring-bacterial-cell-wall
BAKTERİLERİN YAPILARI VE GENEL ÖZELLİKLERİ, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://avys.omu.edu.tr/storage/app/public/ozlemb/72790/III-Bakterilerin%20Yap%C4%B1lar%C4%B1%20ve%20Genel%20O%CC%88zellikleri.pdf
Peptidoglycan structure and architecture | FEMS Microbiology Reviews - Oxford Academic, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://academic.oup.com/femsre/article/32/2/149/2683904
TiKiPedi Yayın Anayasası.docx
HÜCRE DUVARININ TEMEL YAPISI, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php?id=83601
Regulation of peptidoglycan synthesis and remodelling - PubMed, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32424210/
Video: Peptidoglikan Sentezi - JoVE, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.jove.com/tr/science-education/v/19498/peptidoglycan-synthesis
Peptidoglycan - Wikipedia, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://en.wikipedia.org/wiki/Peptidoglycan
Peptidoglycan Molecular Structure - Glycopedia, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://glycopedia.eu/echapter/introduction-7/peptidoglycan-molecular-structure/
Peptidoglikan çeşitliliği, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://avys.omu.edu.tr/storage/app/public/kamilis/133637/5.%20Hafta%20Mikrobiyoloji%20EGTFAK.pdf
Bakteri ve Yap›s› - Güncel Gastroenteroloji Dergisi, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://guncel.tgv.org.tr/journal/12/pdf/153.pdf
Mechanisms conferring bacterial cell wall variability and adaptivity - PMC - PubMed Central, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11555704/
What is the difference between Gram-positive and Gram-negative bacteria?, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.medicalnewstoday.com/articles/gram-positive-vs-gram-negative
Peptidoglycan Architecture of Gram-positive Bacteria by Solid-State NMR - ResearchGate, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.researchgate.net/publication/262977387_Peptidoglycan_Architecture_of_Gram-positive_Bacteria_by_Solid-State_NMR
Bakteri Hücre Yapısı - Klimik, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.klimik.org.tr/wp-content/uploads/2013/07/13.30-14.30-Do%C3%A7.-Dr.-F%C3%BCsun-CAN.pdf
B 209 GENEL MİKROBİYOLOJİ I, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php?id=99699
Gram Pozitif ve Negatif Bakteriler arasındaki temel fark nedir? : r/microbiology - Reddit, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.reddit.com/r/microbiology/comments/1arrhi3/what_is_the_main_difference_between_gram_positive/?tl=tr
Gram (+) ve Gram (-) Bakterileri Nasıl Ayırt Ederiz ? - Lab Akademi, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://labakademi.com/gram-ve-gram-bakterileri-nasil-ayirt-ederiz/
B 209 GENEL MİKROBİYOLOJİ I, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php?id=99700
Recent Advances in Peptidoglycan Synthesis and Regulation in Bacteria - PubMed Central, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10216114/
Video: Peptidoglycan Synthesis - JoVE, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.jove.com/science-education/v/19498/peptidoglycan-synthesis
Peptidoglycan Structure, Biosynthesis and Function - Sigma-Aldrich, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.sigmaaldrich.com/US/en/technical-documents/technical-article/protein-biology/protein-labeling-and-modification/peptidoglycans
Structure and mutagenic analysis of the lipid II flippase MurJ from Escherichia coli | PNAS, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1802192115
Charge Requirements of Lipid II Flippase Activity in Escherichia coli | Journal of Bacteriology, erişim tarihi Eylül 20, 2025, http://jb.asm.org/content/196/23/4111.abstract
The bacterial lipid II flippase MurJ functions by an alternating-access mechanism - PMC, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6341377/
MurJ and a novel lipid II flippase are required for cell wall biogenesis in Bacillus subtilis, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1504967112
Bacterial Cell Wall Synthesis: New Insights from Localization Studies - PMC, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1306805/
Reconstitution of Peptidoglycan Cross-Linking Leads to Improved Fluorescent Probes of Cell Wall Synthesis | Journal of the American Chemical Society, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja505668f
Bacterial Cell Enlargement Requires Control of Cell Wall Stiffness Mediated by Peptidoglycan Hydrolases | mBio - ASM Journals, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.00660-15
From the regulation of peptidoglycan synthesis to bacterial growth and morphology - PMC, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5433867/
Regulation of bacterial cell wall growth - PubMed, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27862967/
Peptidoglycan: Structure, Synthesis, and Regulation - PMC - PubMed Central, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11168573/
In Escherichia coli, MreB and FtsZ Direct the Synthesis of Lateral Cell Wall via Independent Pathways That Require PBP 2 - ASM Journals, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://journals.asm.org/doi/10.1128/jb.01812-08
In Escherichia coli, MreB and FtsZ Direct the Synthesis of Lateral Cell Wall via Independent Pathways That Require PBP 2 - PubMed Central, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2681889/
Disruption of the MreB Elongasome Is Overcome by Mutations in the Tricarboxylic Acid Cycle - Frontiers, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2021.664281/full
Direct interaction of FtsZ and MreB is required for septum synthesis and cell division in Escherichia coli | The EMBO Journal, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.embopress.org/doi/10.1038/emboj.2013.129
www.embopress.org, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.embopress.org/doi/10.1038/emboj.2013.129#:~:text=Bacterial%20cell%20elongation%20is%20controlled,septum%20synthesis%20and%20cell%20separation.
The role of the cytoskeletal proteins MreB and FtsZ in multicellular cyanobacteria - PMC, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7714070/
Chlamydial MreB Directs Cell Division and Peptidoglycan Synthesis in Escherichia coli in the Absence of FtsZ Activity | mBio - ASM Journals, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.03222-19
Editorial: Bacterial Cell Wall Structure and Dynamics - Frontiers, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2019.02051/full
Architecture and assembly of the Gram-positive cell wall - PMC, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3663049/
The Construction Crew of Bacteria Cell Walls | Johns Hopkins Medicine, erişim tarihi Eylül 20, 2025, https://www.hopkinsmedicine.org/news/articles/2025/07/the-construction-crew-of-bacteria-cell-walls