Proteom Bilimi

DNA’nın kimlik kartı, ana hatlarıyla çıkartıldı Bu işin kolay yanı Şimdi sıra genlerin ürettiği proteinlerin gizini çözmeye geldi Esas zor kısım şimdi başlıyor İnsanın genetik yapısını deşifre etmeye çalışan bilim adamları konularında ne kadar uzman olursa olsunlar, daha işin başında olduklarını kabul ediyorlar
Son birkaç yıldır bir düzineden fazla genomu çözümleyen uzman ekipler, bulgularının tahminleriyle örtüşmemesi üzerine gelecek hakkında daha temkinli konuşma kararı aldılar
İnsanlarda 100000 civarında gen olduğu yolunda tahminlerde bulunan bilim adamları, bu sayının 34000 civarında seyrettiğini görünce tahminlerinde ne denli yanıldıklarını anladılar
Halkalı solucanda 19099, meyve sineğinde 13601, hardal bitkisinde bile 25000 gen bulunduğunu öğrenmek bilim dünyasında farklı bir tartışmayı gündeme getirdi: ”Bu kadar az sayıda gen ile bu kadar karmaşık bir yapıya sahip olmamızın altında ne yatıyor?”
İnsan genomu üzerinde uzun yıllardır çalışmalarını sürdüren kuruluşlar, (biri Amerikan Hükümeti’nin finanse ettiği konsorsiyum, diğeri ise Celera adlı özel biyoteknoloji şirketi) son bulgularını geçtiğimiz hafta, dünyanın 5 büyük kentinde düzenledikleri basın konferanslarıyla dünya kamuoyuna duyurdular
Sanayi kuruluşları ve bilim adamları, insan genomu projesinin bir bilgi hazinesi olduğunu kabul etmekle birlikte, projenin su yüzüne çıkarttığı beklenmedik sonuçlar karşısında şaşkınlıklarını gizlemiyorlar
En şaşırtıcı olanı, yüzlerce genin uzun süren bir süreç sonucunda bir bakteri vasıtasıyla insan genomuna karışması Büyük bir olasılıkla söz konusu bakteri, omurgalı bir atamızı enfekte etmekle işe başlamış olabilir Bu yabancı genler artık bizim bir parçamız; bunların bazıları çok önemli işlevler yüklenirken, bazıları hiçbir işe yaramıyor
Whitehead Enstitüsü’nden David Page, insan genomunun incelenmesi sonucu, spermdeki mutasyon katsayısının, yumurtadakinin iki misli olduğuna dikkat çekiyor Mutasyonun, evrimin hammaddesi olduğunu düşünürsek, insanoğlunun bir yarısının ilkellikten kurtulmanın tüm sorumluluğunu yüklendiğini söylemek mümkün ve genomdaki 3 milyar kimyasal harfin (ünlü A’lar, T’ler, C’ler ve G’ler) içinde çok fazla varyasyon olduğunu söylemek de çok zor Bu da bir Sumo güreşçisi ile Britney Spears’ın yüzde 9995 oranında benzeştiği anl¤¤¤¤¤ geliyor
Bu temel bulguların yarattığı karmaşa içinde şimdi sıra genomun ikinci basamağında Yeni oyunun adı ”proteom” Genom sözcüğünün bir organizmadaki DNA’ların tümünü tanımlaması gibi, proteom da proteinlerin tümünü ifade ediyor; proteom bilimi ise proteinleri bütün olarak inceleyen bilim dalı anlamına geliyor
Genomun çok karmaşık bir yapıya sahip olduğunu düşünüyorsanız, bir de proteomu görmeniz gerekecek ”İnsan genomu ile karşılaştırıldığında proteom bilimi, bunun 1000 misli daha fazla veri içeriyor”diye konuşan IBM Doğa Bilimleri Bölümü’nden Caroline Kovac, ”Karaciğer hücresindeki bir DNA, deri hücresindeki veya beyin nöronundaki DNA’ya benzer Oysa proteinler birbirine benzemez İşleri biraz daha ilginç kılan, hücre proteinlerinin (ki bunlar hemoglobin veya insülin gibi moleküller, serotonin ve dopamin gibi beyin kimyasalları, östrojen veya testosteron gibi hormonlar veya vücudumuzun işlevselliğini sağlayan diğer enzimlerden oluşur) hücrenin tipinden bağımsız olarak değişiklik göstermesidir
Bir hücrenin içerdiği proteinler sağlıklı veya hastalıklı olduğuna, yaşına, stres düzeyine, hatta günün saatine bağlı olarak değişir Bilim adamlarına göre vücudumuz, 500000 ile 1 milyon arasında protein içeriyor Sayının büyüklüğüne karşın bilim adamları proteom konusunu çözmeye kararlı; çünkü proeinler hakkında elde edilecek en ufak bir bilgi hastalıkların teşhisine, tedavisine ve nedenlerinin ortaya çıkmasına yardımcı olacak
Rockefeller Üniversitesi’nden Brian Chait, bu konuda şöyle konuşuyor: ”Genom daha işin başlangıcı Esas peşinde olduğumuz insandaki 100 milyar hücrenin hangi proteinleri ürettiği Ne var ki bu bağlamda genom yeterli değil Genom proteinlerin üretimi için gerekli olan direktifleri veriyor Ancak direktifleri bilmek bizi fazla uzağa götürmez Çünkü insan hücresindeki 34000 gen sipariş formu gibi birşey Bazı siparişler proteinlerimizi üreten hücresel fabrikalara kadar ulaşmaz bile
Fabrikaya ulaşanların bazıları ise üretim bandını terkeder etmez parçalara ayrılır, kullanılmaz hale gelir Oysa bazı mallar o kadar popülerdir ki, fabrika bunlardan milyonlarca üretmek zorunda kalır Bütün bunları sipariş formlarına bakıp söyleyemezsiniz Üç gen, kurye vazifesi görerek protein A, protein B veya protein C için sipariş formunu taşır Ancak fabrika bunları kabul etmek kibarlığını göstererek, Protein A,B ve C’yi üretir, ancak işi ilerleterek AB, AC, BC, AAB, ABC gibi daha gelişmiş ve hi-tech modelleri de üretir Bu karıştırma ve birleştirme yeteneği insan genomunu diğer canlılarınkinden ayrırır”
California Institute of Technology’den John Richards, tek bir genden 10′dan fazla sayıda farklı protein elde edebileceğimizi söylüyor Bu durumda genom analizi tek başına hangi proteinin üretileceği konusunda yeterli bilgiyi sağlamaz Proteinleri teşhis etmenin ana gerekçesi hastalığa hasarlı genlerin değil, hasarlı proteinlerin yol açması
Ciphergen adındaki biyoteknoloji şirketinin yetkililerinden William Rich, ”Bir hastalık hakkında bilgi edinmek istiyorsanız, proteinlere bir gözatmanız gerekiyor”diye konuşuyor Alzheimer hastalığı, proteom biliminin, genomdan ne kadar üstün olduğunu göstermesi açısından çok önemli bir örnek
Yaklaşık yarım düzine gen alzheimera yakalanma eğlimine yolaçıyor Beta amiloid parçaları denilen yapışkan proteinlerin varlığı, hastalığın kesin teşhisi için yeterli Ciphergen, ProteinChip’lerinin kısa süre sonra bu katil amiloidleri teşhis edebileceğini umut ediyor Ancak beta amiloid geni diye bir gen olmadığı için alzheimer, bir DNA çipi ile teşhis edilemiyor
Halihazırda Merck&Co, Ciphergen’in çipleriyle alzheimer hastalığını tedavi edecek ilacı geliştirmeye çalışıyor Çip, ilacın beta amiloid parçaları yok ettiğini kanıtlarsa, şirket bu işten kârlı çıkacak Molecular Staging adında bir başka biyoteknoloji şirketi, kanser ve artrit gibi hastalıkların seyrini izleyen bir çip geliştirdi Bu çip, proteinlerin değişken düzeylerini izleyerek hastalığın tehlikeli bir boyuta ulaşıp ulaşmadığını bildiriyor
Millennium Predictive Medicine isimli bir diğer şirket ise teşhisi zor olan yumurtalık kanserini teşhis ediyor ABD’de hükümetin finanse ettiği bir kuruluş, normal akciğer, yumurtalık, göğüs ve kolon dokusundan alınan proteinleri, kanserli dokudaki protein ile karşılaştırıyor Benzer şekilde PSA prostat kanserine ilişkin ilk bulguları gün ışığına çıkartıyor
Eğer proteinler hücrelerin kontrolsüz bir şekilde bölünmesine izin veriyorsa, proteini etkisiz hale getiren bir antikor etkin bir kanser ilacı olarak çözüm üretebilir Large Scale Proteomics Corp (LSP) ve Johns Hopkins Üniversitesi şimdiden depresyon, iki kutuplu psikolojik bozukluk ve şizofreniye yol açan proteinlerin bir listesini hazırladı
Geçen ay LSP, insan proteinleri üzerine ilk veritabanını açıkladı 157 dokuda 15693 protein olduğunu açıkladı LSP’nin başkanı Leigh Anderson, bu açıklamanın bütün ile karşılaştırıldığında çok küçük bir parça olduğunu ileri sürüyor
ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Joint Genome Institute’dan Trevor Hawkins, protein bilimi konusunda iyimser: ”Protein bilimi şu anda insan genom projesinin sırtında gelişimini sürdürmeye çabalıyor Bir süre sonra bağımsız bir bilim dalı olarak 21yüzyılın temel taşlarından birini oluşturacak”

Proteinler - Protein Nedir - Protein çeşitleri - Proteinin yapısı

Protein Nedir ?
Amino asitlerin belirli türde, belirli sayıda ve belirli diziliş sırasında karakteristik düz zincirde birbirlerine kovalent bağlanmasıyla oluşmuş polipeptitlerdir Amino asitlerin polimerleridirler
Proteinler hücrelerdeki bütün biyolojik olayların yapıtaşışıdırlar Hücreler içerisinde gerçekleşen olaylar; yüzbinlerce farklı proteinin kendilerine verilmiş olan vazifeleri yerine getirmeleri ile gerçekleşir

Proteinlerin özellikleri
Proteinler, çeşitli etkilerle denatüre olurlarProteinler, amfoter Maddeler yani amfoter elektrolit veya amfolittirlerProteinler, polipeptit zincirindeki peptit bağlarının su girişi ile yıkılmasısonucu hidroliz olurlar

Proteinin Yapısı
Proteinler, amino asit dediğimiz ve karbon, hidrojen, oksijen ve azot Atom larından meydana gelen moleküllerin tesbih taneleri gibi yan yana dizilmeleri ile oluşurProteinler 4 yapıya ayrılır Bunlar:
IPrimer yapı
IISekonder yapı
IIITersiyer yapı
IVKuanter yapı

Amino Asit Nedir ?
Amino asit proteini oluşturan yapı taşışıdırDogada 300’den fazla amino asit vardır, fakat memelilerde bunlardan yalnız 20 tane bulunur Bunlar Hücrenin genetik materyali olan DNA tarafından kotlanan amino asitlerdirAmino asitler arasındaki kovalent baglarpeptit baglar olarak oluşturdukları zincirde polypeptit zinciri olarak adlandırılır
RNA’daki bilginin proteine çevrilmesi işlemine translasyon denir mRNA’da sadece dört farklı nükleotit bulunurken, proteinlerde 20 değişik amino asit bulunur Bu nedenle, m RNA ile proteinler arasında bire bir ilişki olamaz Genlerdeki ve dolayısıyla mRNA’daki nükleotit dizisi ile proteinlerdeki amino asit dizisi arasındaki ilişki genetik şifre’dir
1 Primer yapı:
Bir proteindeki aminoasitlerin dizilişine o proteinin primer yapısıdenir Normal ve mutasyona uğramışış proteinlerin primer yapıları bilindiği taktirde bu bilgi kullanılarak hastalığıığın tanısına gidilebilir
2Sekonder Yapı:
Polipetit omurgası gelişi güzel bir üç boyutlu yapı oluşturmayıp genellikle lineer dizede birbirine yakın olan amino asitlerin kurallı düzenlemesiyle yapılanır
3Tersiyer Yapı:
Bir polipeptit zincirinin primer yapısı onun tersiyer yapısnı da belirler Tersiyer hem bölgelerin katlanmasını hemde bölgelerin polypeptit içindeki nihayi düzenini ifade eder
4Kuanternal Yapı:
Birçok protein tek polipeptit zincirinden meydana gelir; bunlar monomerik proteinlerdirBirçoğuda yapısal olarak benzer veya tamamen ilgisiz veya daha fazla polypeptit zincirinden oluşurBu polipeptit zincirlerinin düzenlenmesine proteinin kuanter yapısı denir

Proteinlerin Çeşitleri
Proteinler Başlıca iki çeşide ayrılır:
1 Basit Proteinler
2 Bileşik(konjuge) Proteinler
3 Türev Proteinler
Basit Proteinler
Globüler proteinler:
Albüminler,
Globülinler,
Globinler,
Glutelinler,
Prolaminler,
Protaminler,
Histonlar
Basit Proteinler
Fibriler proteinler:
Keratin,
elastin,
fibrinojen,
miyozin
Bileşik Proteinler
Glikoproteinler: Kollajen
Proteoglikanlar
Lipoproteinler
Fosfoproteinler: Kazein
Nükleoproteinler
aaaalloproteinler: Ferritin, transferrin,
seruloplazmin
Kromoproteinler: Hemoglobin,
miyoglobin, sitokromlar, peroksidaz
Türev proteinler
Primer türev proteinler (denatüre tip
proteinler):
protean
aaaaprotein
koagule proteinler
Sekonder türev proteinler:
Proteozlar (albüminozlar)
Peptonlar
Oligopeptitler
Peptitler

Proteinlerin Denatürasyonu
Protein denatürasyonu peptit bagları hidroliz olmadan proteinin yapısını çözülüp disorganize olması sonucunda meydana gelirDenatüre edici etkenler; ısı,organik çözücüler,mekanik karışıştırma,kuvvetli asit yada baz, deterjan, kurşun,civa gibi maddelerdir
Ender olarak denatüre edici maddeden uzaklaştırıldıgında protein eski orjinal yapısına dönerek katlanır ve denatürasyon geridönüşümlü olarak bozulur Bu, proteinin katlanmasının protein senaaai başladıktan hemen sonra, yani katlama işlemini bozacak uzun bir amino asit zinciri oluşmadan başladıgı kavramı gibi çeşitli faktörlere bağlana bilirDenatüre proteinler genellikle çözünmezler ve bu yüzden çözeltide çökerler

Protein oluşumu
DNA 4 harfli bir alfabeden(4 çeşit nükleotid(baz)) oluşurken protein 20 harfli bir alfabeden ( 20 çeşit aa) oluşur Protein senaaai DNA sayesinde olur Bunun için bu iki alfabe arasında çeviri yapılması gerekir Bu olay kısaca şu şekilde olmaktadır
(bir genlik kısım)DNA
MRNA
DNA’nın bir genlik kısmı bir enzim aracılığıyla RNA’ya kopyalanır/veya RNA oluşturulur
DNA: birçok genden oluşur
RNA: bir genden

Daha sonra MRNA ribozomlara yapışır ve ribozom bu RNA’daki kod dizilimini okumaya başlar, ribozomun çevresinde tRNA’lar vardır, bu tRNA’lara ise çeşitli aa’lar bağlanmıştır mRNA’dan hangi baz dizilimi okunduysa ona ait aa’nın bağlandığı tRNA gelir ve ribozoma yapışır, bu işlem bu şekilde devam eder ve bir protein oluşur

Günlük Protein İhtiyacımız Nedir?
Protein vücut için çok gerekli bir bileşendir Kasların ve bağlantı dokularının beslenmesi, yaşaması ve tamiri, vücudun su dengesinin düzenlenmesi, ana hormon ve enzimlerin üretilmesi ve bağışıklık sisteminin düzgün çalışmasını sağlar
Sağlıklı ergen erkek ve kadınlar için, günlük gerekli miktar, Kg başına 0,8 gram olarak hesaplanmıştır Yani vücut ağırlığına göre, ortalam bir insanın, günlük 40-65 gr arası Protein alması gereklidir
Günlük 2000 kalorilik beslenme rejimi uygulayan bir ergen kişi için, 50 gram protein alması uygundur Eğer düzenli egzersiz/spor yapan birisi iseniz, Bu miktarın egzersiz yaptığınız günlerin sayısına bağlı olarak % 25-50 arttırılması gerekir
Bu miktarı Balık, Yağsız Et, Kümes hayvanlarının etleri, Az yağlı ya da yağsız süt ürünleri, Bakliyat, Tahıl ve Soya gibi sağlıklı ve protein açısından zengin ürünlerden alabilirsiniz

Protein Senaaai
Bu soruya yanıt vermek için öncelikle proteinin nasıl oluştuğunu incelemek gerekiyor Vücudumuzda DNA molekülleri ile depolanan genetik bilgiler, translasyon dediğimiz bir olay ile amino grup asitlerden oluşan protein haline gelmektedir Bu olay sırasında önce belirli bir miktar DNA’dan buna karşılık gelen RNA dizisi oluşur Transkripsiyon denilen bu olaydan sonra RNA yapısında bulunan ve aktif protein senaaaine katılmayan intron dediğimiz RNA dizileri ortadan kaldırılır Intronsuz RNA’ya MRNA diyoruz ve bu MRNA, ribozomlarda birçok karmaşık olaydan sonra amino grup asit haline çevrilir ( Transla yon) ve değişik aminoasitlerin birleşmesiyle proteinler meydana gelir Bu sayede DNAlarda hazır bulunan bilgiler protein formunda dokularda ve hücrelerde faaliyet göstermeye baslar Proteinin yanlış senaaalenmesinin ana nedeni DNA nin yapısında olabilecek bir değişikliktir ve buna mutasyon diyoruz Ayrıca çeşitli proteinler senaaalendikten sonra bazı modifikasyonlara uğrarlar Bunlar, proteinin bir kısminin kopması, fosfor, seker karbonhidrat molekülleri eklenmesi gibi olaylardır Bu aşamalarda olabilecek bir bozukluk ta proteinin gerçek fonksiyonunu göstermesine engel olur Özetle saydığım bütün aşamalarda olabilecek bir bozukluk, sonuçta proteinin senaaainde bozukluğa neden olacaktır
Protein yanlış senaaalenince ne olur sorusuna en basit ve kısa yanıt o proteinin fonksiyonu nun bozulması olacaktır Söz konusu proteinin fonksiyonu örneğin hücrelerin bölünmesine yardımcı olmaksa, bu proteinin senaaaindeki bozukluk hücrelerin bölünmesinde sorun çıkartacaktır Günümüzde birçok proteinin yanlış yada eksik senaaalenmesinin bazı hastalıklara neden olduğu bilinmektedir Bazı tip kanserlerde örneğin çok özel proteinlerde mutasyon olduğu hem deney hayvanlarında hem de insanlarda gösterilmiştir Tümör oluşumunu önleyen bazı proteinlerde olabilecek senaaa hatalarının organizmaları Kanser gelişimine daha hassas hale getirdiği bilinmektedir Yanlış protein senaaai sadece kanserli kişilerde görülmemektedir Yapilan calismalar bir çok hastalikta spesifik protein veya proteinlerde yanlış senaaalenme oldugunu gostermistir Uzayip giden bu hastaliklara birkac ornek vermek gerekirse, seker hastaligi, bazı akciger hastaliklari, Alzheimer hastaligi, bir çok bag dokusu hastaligi sayilabilir
Bu noktada bir onemli konuyu da belirtmek gerekir yanlış senaaalenen her proteinin mutlaka bir hastaliga neden olmasi gerekmez bazı senaaalenme hatalari proteinin fonksiyonunda çok onemli bir degisiklige neden olmaz Yine ayni sekilde bazı durumlarda yanlış senaaalenme sonucu fonksiyounu bozulan proteinin gorevi ona benzer bir baska protein tarafindan ustlenilebilir ve organizmada olabilecek herhangi bir fonksiyon eksikligi onlenmis olur Son olarakta yanlış senaaalenen proteinin organizma icin hayati onemi olmayan bir fonksiyonu varsa, bunda olabilecek senaaa hatalarinin çok fazla onemi olmayabilir Özetle tekrarlamak gerekirse, proteinler organizmalarin effektor molekülleri oldugundan, senaaa bozukluklari, sorumlu olduklari fonksiyonlarin bozulmasina neden olabilir bazı proteinlerin senaaa bozukluklarinin çok ciddi ve hayati tehliaaae olusturacak ya da yasamla bagdasmayacak bir sonucu olabildigi gibi, bazı proteinlerde ise bu fonksiyon bozuklugu farkedilmeyebilir Bu, soz konusu proteinin organizmada ustlendigi fonksiyon ve regule ettigi hucresel olaylarla ilgilidir Karbonhidratlardan ve yağlardan farklı olarak C, H, O’ nun yanında N ve bazen de S bulundurur Esas görevi yapı maddesi olmaktır Yapıtaşları amino asitlerdir Yüksek sıcaklık proteinlerin yapısını bozar Her canlının protein yapısı kendine özgüdür
Proteinler hücre içi ve hücre dışında önemli yapı maddeleridir
Bağ doku kollogen lifleri, kıl ve derideki keratin ( Saç ve Tırnaklarımız) önemli hücre dışı proteinleridir
Örneğin: Lipoprotein zar yapısı, Nükleoprotein kromozom yapısı
Kasların kasılmasında görev alan aktin miyozin iplikler protein molekülünden oluşmuştur
Bir moleküle bağlanıp onu diğer moleküle taşırlar
Örneğin : Hücre içinde sitoplazma ile çekirdek arasında bazı maddeleri taşırlar
Biyokimyasal reaksiyonlardaki biyolojik katalizörler yani Enzimlerin hepsi protein moleküllerinden meydana gelmişlerdir
Proteinler taşıyıcı moleküllerdir Yüksek enerjili elektronu taşıyan sitokromlar, oksijeni taşıyan hemoglobin protein moleküllerinden meydana gelmişlerdir
Not: Hemoglobin 9512 atom bulundurur C3032H4816N780O872S8Fe4
Vücuda dışarıdan giren hastalık yapıcı maddelere antijen denir Vücudun antijenlere karşı korunmak amacıyla meydana getirdiği protein yapısındaki moleküllere ANTİKOR adı verilir Virüslere karşı salgılanan interferon da protein yapısındadır

Hormonların büyük bölümü proteindir
Örneğin: kanda şeker seviyesini düzenleyen İnsülin, glukagon hormonları Dolayısıyla proteinler düzenleyici rol oynarlar
Depo protein olarak albümin, yılanlarda zehir üretilmesi ayrıca yakılmalarında CO2 , H2O, H2S, NH3, üre, ürik asit gibi artık maddeler oluşur
Proteinler hücrelerin madde alış verişini sağlayan osmotik basıncın oluşmasında etkilidir
Örneğin: Doku hücrelerinden kılcal damarlara madde geçişini kandaki proteinlerin oluşturduğu osmotik basınç sağlar
Yetişkin insanların vücudlarındaki dolaşım, solunum, sindirim, boşaltım gibi biyolojik olaylar olurken hücreler yıpranır Yıpranan hücrelerin yerine yenilerinin yapılması yine protein varlığında olur
Hücre zarında bulunan proteinler aminoasit ve glikoz gibi monomerleri tanıyarak hücre içine alırlar
Besin kaynağı olarak rol oynarlar Örneğin: bazı bitkilerin tohumları çimlenme ve gelişimin ilk safhalarında gerekli enerji için protein depolar Süt içindeki kazein çocuklar için önemli hayvansal proteindir
Alınan proteinler ancak uzun açlıkta enerji hammaddesi olarak kullanılır Bu durumda protein yıkımı, protein senaaainden daha fazladır Bu yüzden aşırı zayıflama görülür

Proteinlerin Oluşma Mekanizması
Yapı taşları aminoasitlerdir Canlıların yapısındaki proteinlere 20 çeşit amino asit katılır Yapay olarak senaaalenebilen 70 kadar aminoasit vardır Bu 20 çeşit amino asitten 12 tanesi insanlarda senaaalenebilirken 8 tanesi dışarıdan hazır olarak alınır Proteinler çok sayıda aminoasitin dehidrasyon senaaai yoluyla birleşerek oluşturdukları polipeptidlerdir Proteinler her canlıda farklı olduğu gibi her canlının farklı dokularında da birbirinden farklıdır Sadece tek yumurta ikizlerinin proteinleri aynıdır Bu farklılık proteinleri oluştuan aminoasitlerin çeşidi, sayısı, sırası ve dizilişinden kaynaklanır Bunun nedeni de her canlı ve dokudaki proteinlerin senaaalenmesini sağlayan genlerin farklı olmasıdır Proteinlerin senaaalenmesi için gerekli olan aminoasit çeşitlerinden bir tanesi bile eksik olsa protein senaaalenemez Proteinlerdeki aminoasitlerden bir tanesinin bile çeşidi, sırası,sayısı değişirse proteinin yapısı ve özelliği değişir
Örneğin: Hemoglobindeki glutamik asit yerine valin denilen aminoasit gelirse normal hemoglobin oluşmaz Bu farklılık nedeniyle insanlarda orak hücre anemisi denilen hastalık oluşur Ancak sitokrom C ‘ de 104 aminoasit vardır Bunlardan 30-40 kadarı farklı sıralanabilir Aminoasitlerdeki COOH asit, NH2 baz özelliği taşır Bu nedenle aminoasitler amfoterdir( asit – baz özelliği )hücrede meydana gelen pH değişiklikleri bu şekilde tamponlanır
Bazı aminoasitler insanda senaaalenemez Bunlar 8 tanedir Besinlerle dışarıdan alınır Vücutta üretilemeyen bu aminoasitlere zorunlu amino asitler denir
Proteinler Yapılarında karbon, hidrojen, oksijen ve azot bulunan proteinler yaşam için gerekli organik bileşiklerdir Organizmanın genel yapı taşlarını teşkil ederler
Vücudun çalışmasında düzenleyici olarak görev alan bazı enzim (amilaz, lipaz, laktat dehidrogenaz vb) ve hormonların (insülin, büyüme hormonu vb) yapılarında protein vardır Alyuvarlara rengini veren hemoglobin bir protein bileşiğidir Kasların büyük kısmı myozin ve aktin diye adlandırılan protein türlerinden meydana gelmiştir Vücudun mikroplara karşı savunmasında görev alan antikor dediğimiz koruyucu maddeler ile bazı Vitaminlerin yapımında proteinin etkinliği bulunmaktadır Aynı zamanda proteinler bir enerji kaynağıdırlar ve 1 gram protein vücutta 4 kcal enerji oluşturur

Amino Asitler
Proteinlerin yapı taşı ise amino asitlerdir Doğada bulunan 22 amino asitten 8 tanesi organizmada yapılamaz Mutlaka dışardan besinlerle alınmaları gereken bu amino asitlere elzem amino asitler denir (esansiyel amino asitler) VALİN, LÖSİN, İZOLÖSİN, TREONİN, METİONİN, FENİLALANİN, TRİPTOFAN, LİZİN elzem amino asitlerdir Ayrıca HİSTİDİN ve ARGİNİN çocuklar için özellikle ilk yıllarda elzem amino asit olarak kabul edilir Spor performansı açısından GLUTAMİK ASİD’te önem kazanmaktadır Glutamik asit büyümede, beynin ve sinir sisteminin aaaabolizmasında, dolaylı olarak sporcunun konsantrasyonunun düzenli olmasında etkendir Elzem amino asitlerden valin, löysin ve izolöysin enerji temini için kasta kullanılan amino asitlerdendir Alanin ve glutamat ise karaciğerde glukoza çevrilerek kana geçer, kan şekerinin seviyesinin korunmasına katkıda bulunur Karbonhidrat depolarının tükenmesi durumunda amino asitler toplam enerji tüketiminin % 5-10 kadarını sağlar

Protein Kaynakları Ve Kalitesi
Dışardan aldığımız proteinleri hayvansal ve bitkisel kaynaklı yiyeceklerden elde ederiz Bu besinlerdeki proteinlerin kalite, çeşit ve miktarları birbirlerinden farklıdır Sindirilebilirlik açısından en uygun olanı yumurta, et, süt ve benzeri hayvansal kaynaklı yiyeceklerden elde ettiklerimizdir Bu besinlerdeki proteinin % 91 - 100′ü, tahıl ürünlerindeki proteinin % 79 - 90′ı, kurubaklagillerden elde edilen proteinin ise % 69 - 90′ı sindirilir Kullanılabilirlik açısından tavuk yumurtası örnek proteindir, % 98′i vücut tarafından kullanılır
Et, balık, süt ve bunların türevlerinden elde edilen protein ise iyi kalitede protein kabul edilir % 75 - 80′i vücut proteinine dönüşür
Hayvansal kaynaklı proteinler elzem amino asitler açısından yeterli düzeydedir Düşük kalite protein diye sınıflandırdığımız bitkisel kaynaklı proteinlerde bazı elzem amino asitler yetersiz bulunmakta ve sindirimleri de güç olmaktadır Bitkisel kaynaklı proteinlerin % 40′ı kullanılabilmektedir
Yumurta albümini ve kazein gibi yüksek kaliteli protein alımı halinde, alınan amino asitler büyük oranda protein senaaainde kullanılmaktadır Karışık bir Diyetle alınan proteinlerden elde edilen amino asitlerin büyük bir bölümü enerji temininde kullanılarak yıkıma uğramaktadır Küçük bir bölüm ise protein senaaainde kullanılmaktadır
Hayvansal kaynaklı proteinler içerdikleri doymuş yağ ve kolesterol nedeni ile aşırı tüketildiğinde insanlarda kalp - damar hastalıklarına neden olabilirler Bitkisel kaynaklı proteinlere göre ekonomik yönden de pahalıdırlar Bitkisel kaynaklı yiyecekleri birbirleri ile karıştırarak yediğimizde besinlerin birinde sınırlı olan elzem amino asidi diğer besinden karşılayabiliriz Tahıllarla kurubaklagillerin veya süt türevlerinin birlikte yenmesi, elzem amino asitlerin yeterince tüketilmesi açısından daha yararlıdır Etin fazla tüketimi yüklenmelerde kan asidozunun artmasına, sonuçta yorgunluğa neden olmaktadır Sütün alkalizan etkisi nedeniyle süt proteini kullanımında bu olasılık daha düşüktür

Elzem amino asitleri dengeli örnek karışımlar:
- Mercimekli veya Nohutlu Bulgur Pilavı
- Kurufasulyeli Pirinç Pilavı
- Yayla Çorba
- Peynirli Makarna
- Sütlaç
- Muhallebi ve diğer sütlü tatlılar

Yörelerin yemek çeşitlerine göre bu örnekler çoğaltılabilir Bu yemek türleri eti sevmeyen yada yemek istemeyenler (vejeteryanlar) içinde uygun besinlerdir
Protein açısından en uygun ve sağlıklı beslenme şekli, diyetteki proteinin % 50’sinin hayvansal kaynaklı, % 50’sinin bitkisel kaynaklı besinlerden karşılandığı beslenme şeklidir

Protein Gereksinimi
Günlük protein gereksinimi vücut yapısına göre ve bazı özel durumlara göre değişiklikler gösterebilir Sağlıklı bir kişinin günlük gereksinimi kilogram başına 08 - 12 gram kadardır Hastalık durumlarında, çocuklarda, büyüme çağlarında ve spor yapan insanlarda bu oran artmaktadır Sporcularda protein kullanımının spor yapmayanlara göre artması, proteinin zaman zaman enerji temininde kullanılmasından, sportif yüklenmelerde yıkımın artmasından ve vücut kitlesinde artışın hedeflenmesinden ileri gelmektedir Gereksinimi egzersizin tipi, çalışma süresi ve yoğunluğu ile yapılan sporun özelliği de değiştirebilmektedir
Kuvvet sporlarında (halter, gülle, çekiç vb) 20 - 23 g / kg /günde, diğer spor dallarında 15 - 20 g / kg / günde, protein alımı gereksinimi karşılamaktadır Diğer bir deyişle günlük enerji gereksinimin % 12 - 20’si proteinden karşılanması yeterli olmaktadır Bir günde ek olarak verilecek 10 gram kadar protein, antrenman yapmak koşulu ile kas gelişimi için yeterli olmaktadır Vücutta proteinin yapım ve yıkımı denge halindedir
Diyetle alınan proteinler sindirim sırasında amino asitlere parçalanarak emilirler ve vücutta bir havuzda depolanırlar Ancak proteinin vücutta depolanma oranı karbonhidrat ve yağlardan çok daha düşüktür Diyetle alınan enerji ve proteinler ihtiyaçtan fazla ise, fazla amino asitler karaciğerde yağ ve karbonhidrat yapımında kullanılır ve depo edilir Diyetle alınan protein yetersiz ise vücut amino asit havuzu için gerekli olan düzey vücut proteinlerinin yıkımı ile yerine konur Enerji alımının yetersiz olması halinde ise amino asit havuzu önemli bir enerji kaynağı oluşturur Enerji temininde depodan kullanılan protein ve amino asitler diyetle yerine konulmaktadır Diyetle alınan protein gerektiğinde vücut proteinlerinin yapımında kullanılmaktadır Yeterli enerji alımı ile bu protein deposu da korunmaktadır
Enerji elde etmek için amino asit ve proteinlerin yıkımı artarsa denge bozulmaktadır Egzersizlerde vücuttaki protein yıkım oramda artmaktadır Alınan toplam enerji miktarı gereksinim üzerinde ise protein yetersizde alınmış olsa enerji ihtiyacı için protein yıkımı azalacağından amino asit dengesi bozulmayacaktır Enerji alımı yetersiz olduğunda ise alınan protein enerji elde etmek için kullanılacağından diyetteki protein miktarı yeterli de olsa amino asit dengesi bozulmaktadır Vücutta protein depolamada yüksek protein alımından çok, düşük protein alımı daha etkili olmaktadır
Diyetle yeterince protein alınamadığı durumlarda (kilo sorunu olan halter, boks, güreş, judo gibi siklet sporlarında, yoğun antrenman dönemlerinde, iştahsızlık çeken sporcularda) hazır protein tozu da kullanılabilir Ancak günlük diyete ek olarak alınan bu hazır protein miktarı günlük gereksinim içinde kalmalıdır
Halter sporu yapan 70 kg ağırlığında bir erkek sporcuyu örnek verecek olursak; bu sporcunun günlük protein gereksinimi 70 kg x 23 g / kg /günde = 161 gram kadardır 120 gramını günlük diyetinden karşıladığını düşünürsek, dışardan hazır olarak protein tozu veya başka şekilde alacağı protein miktarı 41 gram kadar olmalıdır

Protein Yetersizliği
Protein yetersizliği günlük diyetle alınan proteinin miktar ve kalite yönünden gereksinimi karşılamamasından oluşur, nedenler arasında ekonomik koşulların zayıf olması, dengesiz beslenme, bazı hastalıklar (emilim bozuklukları, böbrek ve karaciğer hastalıkları vb) sayılabilir
Uzun süreli yetersizliklerde vücut kendi dokularındaki proteini kullanmak zorunda kalır Büyüme yavaşlar ve durur, vücut ağırlığı azalır, halsizlik, anemi ve ödem (şişlik) oluşur Antikor yapımı azaldığı için hastalıklara karşı direnç azalır, iyileşme geç olur Demir, kalsiyum ve A vitamini gibi besin öğelerinin kullanımı azalır

alıntı