Evaluating the role of housekeeping gene sequencing as a complementary approach to MALDI-TOF analysis for species identification
Tür tanımlamasında MALDI-TOF analizine tamamlayıcı bir yaklaşım olarak referans (housekeeping) gen dizilemesinin rolünün değerlendirilmesi
- Tez No: 1007769
- Danışmanlar: PROF. DR. KIVANÇ BİLECEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Konya Gıda ve Tarım Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
MALDI-TOF kütle spektrometrisi, hızlı mikrobiyal tanımlama için vazgeçilmez bir platform olmasına karşın, taksonomik açıdan karmaşık yapıdaki Bacillus cinsi cereus ve subtilis kladlarına ait türleri güvenilir biçimde ayırt edememektedir. Geleneksel 16S rRNA gen dizileme yaklaşımı da aşırı dizi korunumu ve çok kopyalı amplifikasyon artefaktları nedeniyle bu soruna pratik bir çözüm sunamamaktadır. Bu çalışmada, her iki klad için tek kopyalı üç temel işlev genini – gyrA, rpoB ve tuf – hedef alan, klada özgü primer setleri tamamen in silico bir çerçevede tasarlanmış ve değerlendirilmiştir. NCBI RefSeq veri tabanından elde edilen 72 cereus kladı ve 51 subtilis kladı tam genomunu kapsayan taklitçi topluluk (mock community) veri setleri oluşturulmuştur. Kayan pencere analizi ile üretilen nükleotid çeşitlilik profilleri, primer bağlanma bölgelerinin hipervaryabl amplikon iç bölgelerini çevreleyen korunmuş flanklar üzerine konumlandırılmasında yol gösterici olarak kullanılmıştır. Dejenere varyantlar dahil toplam 11 primer çifti tasarlanmış; fizikokimyasal özellikler, in silico PZR kapsamı, BLAST tabanlı özgüllük ve MEGA11'de UPGMA analizi ile filogenetik çözünürlük açısından değerlendirilmiştir. tufsc21/tufsc22 primer çifti, 51 subtilis kladı genomun tamamında in silico amplifikasyon başarısı göstererek çalışmada kayıt edilen en yüksek kapsamı elde etmiştir. Amplikon tabanlı filogenetik ağaçların, her iki kladda tuf ve rpoB için tam uzunluk gen ağacı topolojilerini büyük ölçüde yansıttığı görülmüştür. gyrA+rpoB+tuf dizilerinin birleştirilmesiyle gerçekleştirilen çok lokuslu dizi analizi (MLSA), bireysel markörlerin tümünü sürekli olarak geride bırakmış; B. anthracis'in B. cereus ve B. thuringiensis'ten güvenilir biçimde ayrılması dahil olmak üzere tür düzeyinde sağlam bir çözünürlük sağlamıştır. Bu sonuçlar, temel işlev gen dizilemenin rutin Bacillus tanımlama iş akışlarında MALDI-TOF MS'e tamamlayıcı olarak entegre edilmesi için pratik ve kanıta dayalı bir çerçeve ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
MALDI-TOF mass spectrometry, while indispensable for rapid microbial identification, fails to reliably resolve species within the taxonomically complex cereus and subtilis clades of the genus Bacillus. Conventional 16S rRNA gene sequencing offers no practical remedy due to extreme sequence conservation and multi-copy amplification artefacts. This study designed and evaluated clade-specific primer sets targeting three single-copy housekeeping genes – gyrA, rpoB, and tuf – across both clades using an entirely in silico framework. Mock community genome datasets comprising 72 cereus clade and 51 subtilis clade complete genomes were retrieved from NCBI RefSeq. Nucleotide diversity profiles were generated via sliding-window analysis to guide primer placement at conserved flanking regions enclosing hypervariable amplicon interiors. A total of 11 primer pairs – including degenerate variants – were designed and evaluated for physicochemical properties, in silico PCR coverage, BLAST-based specificity, and phylogenetic resolution via UPGMA analysis in MEGA11. The tufsc21/tufsc22 primer pair achieved 100% in silico amplification coverage across all 51 subtilis clade genomes, the highest recorded in this study. Amplicon-based trees closely recapitulated full-length gene tree topologies for tuf and rpoB in both clades. Concatenated multi-locus sequence analysis (MLSA) of gyrA+rpoB+tuf consistently outperformed individual markers, achieving robust species-level resolution including reliable separation of B. anthracis from B. cereus and B. thuringiensis. These results establish a practical, evidence-based framework for integrating housekeeping gene sequencing as a complement to MALDI-TOF MS in routine Bacillus identification workflows.
Benzer Tezler
- Yaşa bağlı makula dejenerasyonu (YBMD) etyolojisinden sorumlu genlerin in silico analiz ile değerlendirilmesi ve klinik yaklaşımla doğrulanması
Evaluation of genes responsible for the etiology of age-related macular degeneration (AMD) via in silico analysis and validation through clinical approach
SALİH ERKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2026
Göz HastalıklarıSağlık Bilimleri ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IŞIL KUTLUTÜRK KARAGÖZ
- The relationship between urinary exosomal miRNA levels and renal outcome in type 2 diabetic nephropathy patients
Tip 2 diyabetik nefropati hastalarında üriner eksozomal miRNA düzeylerinin renal outcome ile ilişkisi
MEHMET SEYİT ZOR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Moleküler Tıpİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDA TAHİR TURANLI
- Sıçanlarda paratiroit ve tiroit dokusuna özgü referans gen belirlenmesi
Identification of reference genes specific to parathyroid and thyroid tissues in rats
EMRE CAN GÜNAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyoteknolojiBezm-İ Alem Vakıf ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. BEYZA SERVET GÖNCÜ
- Glukoz-6-fosfat dehidrogenaz (G6PD) yetmezliğinde heterozigot vakaların eritrosit deformabilitesi ölçümü ve G6PD boyaması tekniği ile değerlendirilmesi
Evaluation of heterozygote individuals with glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) deficiency by erythrocyte deformability measurement and sensitive cytochemical staining methods for G6PD
NİLGÜN GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
BiyokimyaAkdeniz ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEVFİK ASLAN AKSU
- Çeşitli vücut sıvılarina maruz kalmiş çim bitkisinde β-actin gen ifadesindeki farklılıkların değerlendirilmesi
Evaluation Of Differences Of β-Actin Gene Expression in Grass Exposed to Various Body Fluids
GÖKÇE ONGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Adli TıpAnkara ÜniversitesiAdli Bilimler Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. AHMET ALTINDAĞ
PROF. DR. EMİNE SÜMER ARAS