Akademik Veri Yönetim Sistemi
Akçelik N. (Yürütücü)
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2021 - 2022
Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium), her yıl çok sayıda gıda kaynaklı salgınlardan sorumlu
olan ve biyofilm oluşturma yeteneğine sahip bir patojendir. Biyofilm; biyotik veya abiyotik bir
yüzeye tutunmuş ve hücre dışı polimerik matriks içerisine gömülü olan hücre popülasyonudur.
Biyofilm yapısı, antibiyotikler de dahil olmak üzere çeşitli stres koşullarına karşı bakterilerin yüksek
derecede direnç göstermesini sağlar. Bu nedenle biyofilm oluşumu, patojenlerin bir virülans özelliği
olarak kabul edilir ve günümüzde bu yapılarla mücadele etmek için etkili stratejiler geliştirmek
önemli bir araştırma konusudur. Biyofilm oluşumunun son basamağı olan dispersiyon aşamasında
biyofilm yapısından dağılan hücreler, antimikrobiyal ajanlara karşı daha duyarlıdır. Bu nedenle
dispersiyon mekanizmalarının anlaşılması, biyofilm eradikasyonu için potansiyel bir strateji olarak
kabul edilir. Global karbon düzenleyici protein CsrA, siklik di-GMP seviyesini kontrol eder ve
flagella biyosentezini aktive ederek S. Typhimurium’un biyofilm dispersiyonunu pozitif olarak
düzenler. Ayrıca LuxS tarafından sentezlenen ve hücre içine Lsr taşıyıcısı tarafından taşınan evrensel
Quorum Sensing (QS) sinyal molekülü otoindüktör-2 (AI-2), S. Typhimurium biyofilm oluşumunda
önemli rol oynamaktadır. S. Typhimurium’da glukozun, hem CsrA hem de AI-2 seviyelerini
etkilediği ve biyofilm oluşumunu engellediği bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, S. Typhimurium’da
CsrA regülasyonunun AI-2 sentezi ve hücre içine alımı üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlandı.
Aynı zamanda bu etkiler, biyofilm dağılımını indükleyen optimum glukoz konsantrasyonunda
değerlendirildi. AI-2 aktivitesi üzerindeki CsrA etkisi, Vibrio harveyi BB170 raportör suşu
kullanılarak incelendi ve CsrA'nın hücre dışı AI-2 birikimi üzerinde olumlu bir etkisi olduğu
gözlendi. Biyofilm dağılımını indüklemek için optimum glukoz konsantrasyonu, kristal viyole
boyamasına dayanan yöntem ile belirlendi ve test edilen koşullarda, 12 saatlik inkübasyonun
ardından % 0,5 glukoz konsantrasyonunun en yüksek biyofilm dağılımını (% 38,33) indüklediği
belirlendi. Sonuçlar, beklenmeyen bir şekilde, csrA mutasyonunun S. Typhimurium biyofilm
oluşumu üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olduğunu gösterdi. qRT-PZR denemeleri ile hem csrA
mutasyonunun hem de aşırı ekspresyonunun AI-2’nın sentezi ve taşınmasında görevli luxS, lsrA,
lsrK ve lsrR genlerini pozitif olarak düzenlediği belirlendi. Ek olarak, glukozun, araştırılan genlerin
ekspresyonu üzerinde de olumlu bir etkiye sahip olduğu tespit edildi. Bu çalışmada ilk kez glukoza
bağlı olarak, CsrA ve AI-2'yi kapsayan bir regülasyon modeli önerildi. Bu model, glukozun csrA
ekspresyonunu aktive ettiğini ve csrA'nın AI-2 sentezini pozitif olarak düzenlediğini ve AI-2'nin
hücre içine alımını negatif olarak düzenlediğini öne sürmektedir. S. Typhimurium biyofilmlerini yok
etmek için yeni stratejiler geliştirmeye yardımcı olması amacıyla önerilen bu model, biyofilm
dağılımının düzenleyici yolları hakkında yeni fikirler sunmaktadır.