Escherichia coli W3110'un porin protein mutantlarında biyofilm ile ilgili genlerin ifadelerinin araştırılması

Tez Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Moleküler Biyoloji ve Genetik, Türkiye

Tez Danışmanı: Cihan Darcan

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Biyofilm oluşumu, birçok farklı mekanizmanın ve düzenleyici genlerin dahil olduğu oldukça kapsamlı ve çok hücreli bir oluşumdur. Bu oluşum, besin varlığı, sıcaklık, nem ve pH gibi birçok faktörün varlığından etkilenmektedir. Bu çalışmamızda, Escherichia coli’nin sahip olduğu dış zar proteinlerinden ompA, ompC ve lamB mutantlarında biyofilm oluşumunun moleküler mekanizması araştırılmıştır. Çalışmamızda kullandığımız yabani tip E. coli W3110 suşumuz ve bu suşun phoE mutantı, denediğimiz hiçbir koşulda biyofilm oluşturmamakla birlikte, bu suşun ompA ve ompC mutantları pH 6, 7 ve 8’de, lamB mutantı ise sadece pH 7’de biyofilm oluşturmaktadır. Mutantlardaki biyofilm mekanizmasının aydınlatılması için pH 6, 7 ve 8’de büyütülen yabani tip E. coli W3110 ve porin mutantlarının, biyofilmle ilişkili olan genlerinin (csgD, csrA, rcsB, pgaC, qseB, qseC, sdiA) ekspresyon seviyelerindeki değişimler incelenmiştir. Buna göre, çalışılan her pH değerinde ompA ve ompC mutantlarında, csrA ve rcsB genlerinin azalış gösterdiği, csgD, pgaC ve sdiA genlerinin ise, yabani tipe göre artış gösterdiği belirlenmiştir. Aynı zamanda, ompA ve ompC mutantlarında, flagellar genlerin düzenleyicisi qseB ve qseC’nin pH 6 hariç, diğer pH’larda azalış gösterdiği tespit edilmiştir. qseB geni pH 6’da her iki mutantta da bir miktar artış gösterirken, qseC geni, ompA mutantında artış gösterip, ompC mutantında azalış göstermiştir. Fazla ekspresyonu biyofilm oluşumunu olumsuz etkileyebilen qseB ve qseC genlerinin, pH 6’da biraz artış göstermesi, ompA ve ompC porin mutantlarında biyofilm oluşumunun pH 7 ve 8’e göre biraz azalmasına sebebiyet vermiştir. pH 7’de diğer mutantlarla benzer gen ekspresyonları veren lamB mutantında, qseBC genlerinin pH 6’da aşırı eksprese olduğu ve pH 8’de ise csgD geninin düşük eksprese olduğu tespit edilmiştir. Bu durumların lamB mutantında biyofilm oluşumunu inhibe ettiği belirlenmiştir. Elde edilen ekspresyon verilerinin ışığında, mutantları biyofilm oluşumuna götüren mekanizmalar hakkında görüşler ortaya koyulmuştur. Bu görüşlere göre, ompA, ompC ve lamB mutantlarının biyofilm oluşturmasında biyofilm ile ilişkili genlerin ekspresyonlarının biyofilm oluşturmaya uygun şekilde artış ve azalış gösterdiği belirlenmiştir. Ancak bu verilerden biyofilm oluşumunu porinlerin mutant olmasının nasıl indüklediği hususunda henüz bir bilgi elde edilememiştir. İleriki çalışmalarla bu mekanizmanın aydınlatılması gerekmektedir.

Anahtar Kelimeler: Esherichia coli, biyofilm, pH, gen ekspresyonu, porin