Salmonella typhimurium'da CsgD regülasyonunun otoindüktör-2 aktivitesine ve quorum sensing ilişkili küçük RNA'ların ekspresyon seviyelerine etkilerinin belirlenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Biyoteknoloji Enstitüsü, Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MELİH AŞAN
Danışman: Nefise Akçelik
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İnsanlarda gıda kaynaklı hastalıklarda en sık karşılaşılan patojen olan Salmonella Typhimurium, bulunduğu yüzeylerde biyofilm oluşturma yeteneğine sahiptir. Bu sayede; çeşitli çevresel stres koşullarına, konak bağışıklık sistemine ve antibiyotiklere karşı büyük ölçüde direnç gösterir. S. Typhimurium biyofilmleri, hücre dışı matriks bileşenleri olan kıvrımlı fimbriya ve selülozun ekspresyonu ile karakterize edilir. Transkripsiyonel regülatör olan CsgD, bu yapıların biyosentezini aktive ederek bakteri hücrelerinin planktonik yaşamdan biyofilm formuna geçişini sağlar. Güncel bilgiler, küçük RNA'lar (sRNA'lar) ve Quorum Sensing (QS) sisteminin bu süreçte önemli roller üstlendiğini göstermektedir. Bu tez, S. Typhimurium biyofilmlerinin ana regülatörü csgD ile QS sinyalizasyonu arasındaki ilişkinin ilk ipuçlarını ortaya çıkarmayı amaçlamıştır. Öncelikle, S. Typhimurium'da csgD'nin ifadesi kontrol altına alınarak QS ilişkili olduğu bilinen MicA, CsrB, CsrC ve RyeE adlı sRNA'ların ekspresyon seviyelerine etkisi belirlenmiştir. qRT-PZR analizlerine göre, araştırılan sRNA'ların tümü, csgD ifadesine bağlı olarak yukarı doğru düzenlenmiştir. Dolayısıyla csgD geni, incelenen dört sRNA'nın pozitif regülasyonu açısından önemli bir role sahiptir. Çalışmanın diğer aşamasında, QS sinyalizasyonunu sağlayan AI-2 aktivitesinin csgD ifadesine bağlı olarak değişimi saptanmıştır. Sonuçlar, csgD'nin aşırı ifade edildiği suşun, 4 saatlik inkübasyonun ardından en yüksek (% 277) bağıl AI-2 aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Bunu takiben, csgD ifadesinin AI-2'nin hücre içine alımında görevli Lsr taşıma sisteminde yer alan lsrA, lsrK ve lsrR genlerinin ifadeleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. En yüksek AI-2 aktivitesine sahip olduğu belirlenen suşta, yalnızca lsrK ifadesinin artışı gözlenmiştir. Dolayısıyla csgD'nin AI-2 aktivitesi üzerindeki pozitif etkisini, Lsr taşıma sisteminde yer alan genler üzerinden gerçekleştirmediği sonucuna varılmıştır. Bu sonuç, csgD'nin LuxS tarafından gerçekleştirilen AI-2 sentezi sürecinde pozitif bir regülasyona sebep olabileceği hipotezini güçlendirmektedir. Öte yandan csgD eksikliğinin lsrA, lsrK ve lsrR ifadelerinin tamamında artışa sebep olduğu ancak AI-2 aktivitesinde önemli bir değişiklik yaratmadığı belirlenmiştir. Bu durumda, LsrR'nin, QS süreci üzerindeki bilinen negatif etkisi, lsrA ve lsrK ifadelerindeki güçlü artış sebebi ile kompanse edilmiş gibi görünmektedir. Tüm bu sonuçlar birlikte ele alındığında, CsgD'nin S. Typhimurium'da biyofilm oluşumundaki rolüne benzer olarak QS sinyal ileti yolağında da pozitif bir etkisi olduğunu bildiriyoruz. Biyofilm oluşumu ile QS sinyalizasyonu arasındaki ilişkinin tam bir resminin elde edilmesi yalnızca transkripsiyon faktörlerinin değil aynı zamanda düzenleyici sRNA'ların bu süreçteki rollerinin açıklanması ile mümkündür. Ayrıca bu tip düzenleyici mekanizmaların aydınlatılması, bakteriyel enfeksiyonların önlenmesi amacıyla yeni stratejilerin geliştirilmesine yardımcı olacaktır.