Endemik brucella abortus suşlarının karşılaştırmalı biyoinformatik analizi
Comparative bioinformatic analysis of endemic brucella abortus strains
- Tez No: 1001782
- Danışmanlar: PROF. DR. TÜLİN ÖZBEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Biyoinformatik, Brusella aşısı, Brusella-abortus, Virülans faktörleri, Bioinformatics, Brucella vaccine, Brucella-abortus, Virulence factors
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bruselloz, hem hayvancılık hem de halk sağlığı açısından ciddi kayıplara yol açan önemli bir zoonotik hastalıktır. Bu hastalığa karşı uzun yıllardır kullanılan Brucella abortus S19 canlı atenüe aşısı, kontrol programlarının temelini oluşturmaktadır. Ancak saha koşullarında aşı suşunun zamanla genetik değişimler geçirebilmesi, beklenen koruyuculuğun azalmasına neden olabilmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'de S19 ile aşılandıktan sonra düşük yapan bir sığırdan izole edilen saha suşu (BAS19) ile referans aşı suşu (BAR19) karşılaştırılarak bu değişimlerin moleküler temeli araştırılmıştır. Saha suşunun tüm genomu Oxford Nanopore Teknolojisi kullanılarak dizilenmiş ve referans suş ile ayrıntılı biçimde karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler, BAS19'un daha fazla açık okuma çerçevesine sahip olduğunu ve genomunda çok sayıda SNP, insersiyon ve delesyon bulunduğunu göstermiştir. Ayrıca saha suşunun daha yüksek sayıda virülans faktörü taşıdığı belirlenmiştir. Dış zar proteinlerinde gözlenen yapısal değişimler ve epitop kayıpları, bakterinin bağışıklık sisteminden kaçış potansiyelinin artmış olabileceğine işaret etmektedir. Aşı tasarımı aşamasında, sığır BoLA moleküllerine güçlü bağlanma potansiyeli gösteren epitoplar çok yönlü biyoinformatik analizlerle değerlendirilmiştir. Antijenik, güvenli ve stabil bulunan aday peptitler üç boyutlu modelleme ve moleküler kenetlenme analizleriyle doğrulanmıştır. Özellikle OMP19 proteininden türetilen SLAAAGIVL peptidi, bağlanma gücü ve immünolojik özellikleri açısından öne çıkmıştır. Elde edilen bulgular, S19 aşı suşunun konakçı immün baskısı altında genetik değişimler geçirebildiğini ve bunun aşı etkinliğini etkileyebileceğini göstermektedir. Çalışma, bruselloza karşı daha hedefe yönelik ve etkili yeni nesil aşıların geliştirilmesine önemli bir bilimsel temel sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Brucellosis remains a major challenge for livestock production and public health worldwide. The Brucella abortus S19 live attenuated vaccine has long served as the backbone of control programs; however, under field conditions, vaccine strains may undergo evolutionary changes that compromise their protective efficacy. In this study, we investigated the molecular basis of these changes by comparing a field strain (BAS19), isolated in Turkey from a cow that aborted despite S19 vaccination, with the reference vaccine strain (BAR19) using genomic and immunoinformatic approaches. Whole-genome sequencing of BAS19 was performed using Oxford Nanopore Technology. The assembled genome was analyzed through comparative genomics, single nucleotide polymorphism (SNP) and insertion/deletion (INDEL) profiling, virulence factor screening, and phylogenetic analysis against BAR19. In addition, structural alterations in outer membrane proteins (OMPs), as well as differences in B- and T-cell epitopes, were evaluated using immunoinformatic tools. Comparative analyses revealed that BAS19 harbors 1,191 additional open reading frames and contains 1,153 SNPs, 120 insertions, and 2,501 deletions relative to the reference strain. Notably, the field isolate carries a higher number of predicted virulence factors (169 vs. 128). A substantial reduction in beta-barrel OMPs was observed, decreasing from 34.7% to 24.2%, with nine proteins completely losing this structural feature. B-cell epitope analysis demonstrated epitope loss in 49.47% of proteins and epitope gain in 11.58%, indicating adaptive immune modulation. Collectively, these findings demonstrate that the B. abortus S19 vaccine strain does not remain genetically stable under host immune pressure but instead undergoes adaptive changes associated with increased virulence and immune evasion potential. Beyond clarifying possible mechanisms underlying vaccine failure, this study provides a rational framework for next-generation vaccine design. Based on in silico analyses, the SLAAAGIVL peptide derived from the OMP19 protein is proposed as a promising vaccine candidate against brucellosis.
Benzer Tezler
- Bölgemizde izole edilen brucella suşlarının konvansiyonel ve moleküler yöntemlerle identifikasyonu ve antibiyotik duyarlılığının belirlenmesi
Brucella strains have been isolated in our region, conventional and moleculer methods for identification and antibiotic susceptibility determination
MEHMET PARLAK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
MikrobiyolojiYüzüncü Yıl ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN GÜDÜCÜOĞLU
- Bruselloza karşı endemı̇k Brucella Abortus'tan rekombı̇nant OMP25 proteı̇nı̇ eldesı̇
Recombinant OMP25 protein production from endemic Brucella Abortus against brucellosis
TUĞBA ATABEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. TÜLİN ARASOĞLU
- Brusellozun tanısında kullanılabilecek gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyon yönteminin geliştirilmesi
Improvement of the real-time polymerase chain reaction method used in the diagnosis of brucellosis
HASAN ZEYBEK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
MikrobiyolojiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIZA DURMAZ
- Brucella sero-pozitif hayvanların farklı doku ve organlarında Brucella spp. varlığının araştırılması
Investigation of the presence of Brucella spp. in different tissues and organs of Brucella sero-positive animals
SEDAT ILDIZ
Doktora
Türkçe
2026
Veteriner HekimliğiAnkara ÜniversitesiVeterinerlik Gıda Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK TANSEL ŞİRELİ
- Brusellozun serolojik tanısında konfirmasyon ve aşılı-enfekte ayırım stratejisi amaçlı çeşitli brusella antijenlerinin test yöntemleriyle değerlendirilmesi
Evaluation of various Brucella antigens using the methods for confirmation and differantiation of infected and vaccinated animals (DIVA) strategy in the serological detection of brucellosis
BARIŞ ERSİN KARABAK
Doktora
Türkçe
2025
MikrobiyolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiVeterinerlik Mikrobiyolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKTAY GENÇ