Bacteroides fragilis izolatlarına spesifik faj izolasyonu ve karakterizasyonu
Isolation and characterization of phages specific to Bacteroides fragilis isolates
- Tez No: 1012465
- Danışmanlar: PROF. DR. NURTEN ALTANLAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Antimikrobiyal direnç, Bacteroides fragilis, bakteriyofaj, faj konak etkileşimi, faj terapisi, Anaerobik bakteriler, Antimikobakteriyel, Bakteriyofajlar, Gram negatif anaerobik bakteriler, Antimicrobial resistance, bacteriophage, Bacteroides fragilis, phage host interaction, phage therapy, Anaerobic bacteria, Antimycobacterial, Bacteriophages, Gram negative anaerobic bacteria
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bacteroides fragilis insan kolon mikrobiyotasının önemli üyelerinden biri olan Gram negatif, zorunlu anaerop bir bakteridir. Bağırsak mikrobiyotasının yalnızca %1-2'lik kısmını oluşturmasına rağmen, klinik örneklerden en sık izole edilen anaerop bakterilerden biridir ve bu nedenle Bacteroides cinsi içinde klinik açıdan en önemli türlerden biri olarak kabul edilmektedir. Normal koşullarda bağırsak ortamında kommensal bir mikroorganizma olarak bulunan B. fragilis, gastrointestinal bariyerin bozulduğu durumlarda fırsatçı patojen olarak davranarak bakteriyemi, intraabdominal enfeksiyonlar ve çeşitli vücut bölgelerinde apse oluşumu gibi ciddi klinik tablolara yol açabilmektedir. Son yıllarda özellikle -laktam antibiyotikler ve metronidazol gibi tedavi seçeneklerine karşı dirençli suşların giderek artması, B. fragilis enfeksiyonlarının tedavisinde alternatif antimikrobiyal yaklaşımlara duyulan ihtiyacı artırmıştır. Bu bağlamda bakteriyofaj temelli tedavi stratejileri antibiyotik direnci ile mücadelede umut verici bir seçenek olarak değerlendirilmektedir. Bu tez çalışmasının amacı, klinik açıdan önemli B. fragilis izolatlarının moleküler düzeyde doğrulanması ve bu izolatları hedefleyen bakteriyofajların çevresel ve atıksu örneklerinden izole edilerek saflaştırılması ve kapsamlı biçimde karakterize edilmesidir. Bu kapsamda Ankara Üniversitesi İbn-i Sina Araştırma ve Uygulama Hastanesi'nden temin edilen klinik izolatlar, 16S rRNA gen dizi analizi kullanılarak tür düzeyinde doğrulanmıştır. Bakteriyofaj izolasyonu ve çoğaltılması çift tabaka agar yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu yöntemin etkinliğini etkileyen ön adsorpsiyon süresi, CaCl₂ derişimi ve yarı katı agar derişimi gibi temel parametreler sistematik olarak optimize edilmiştir. İzole edilen bakteriyofajların konak aralığı spot test yöntemi ile farklı klinik B. fragilis izolatlarını içeren bir panel kullanılarak değerlendirilmiş ve enfeksiyon verimlilikleri plaklama etkinliği (EOP) analizleri ile karşılaştırılmıştır. Faj konak etkileşimlerinin değerlendirilmesi amacıyla farklı enfeksiyon çokluğu (Multiplicity of Infection, MOI) değerlerinde faj çoğalması incelenmiş ve optimum MOI değerleri belirlenmiştir. Ayrıca, izole edilen fajların morfolojik özellikleri geçirimli elektron mikroskobu (Transmission Electron Microscopy, TEM) kullanılarak incelenmiş ve farklı sıcaklık ile pH koşullarında stabiliteleri değerlendirilmiştir. Çalışmada konak olarak kullanılan B. fragilis 76 izolatının tam genom dizilemesi gerçekleştirilmiş ve genom büyüklüğünün yaklaşık 5,03 Mb olduğu, referans suş B. fragilis NCTC 9343 ile 0,994 ortalama nükleotid benzerliği gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca izolatın çok lokuslu dizi tiplemesi (Multilocus Sequence Typing, MLST) sonucunda ST90 sekans tipine sahip olduğu ve β-laktam antibiyotik direnci ile ilişkili cepA genini taşıdığı saptanmıştır. Çevresel su örneklerinden gerçekleştirilen izolasyon çalışmaları sonucunda Akköprü bölgesinden alınan yüzey suyu örneğinden elde edilen AN3 faj lizatı içerisinden iki farklı bakteriyofaj saflaştırılmıştır. Saflaştırılan ve AN3-SccB ile AN3-Btc olarak adlandırılan bu fajların konak aralığı, enfeksiyon verimliliği ve çoğalma özelliklerinin birbirinden farklı olduğu belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, B. fragilis bakteriyofajlarının konak özgüllüğü ve enfeksiyon dinamiklerine ilişkin yeni bilgiler sunmakta ve karakterize edilen fajların gelecekte geliştirilebilecek faj kokteyli stratejileri ve izolat bazlı kişiselleştirilmiş faj tedavisi yaklaşımları açısından potansiyel adaylar olabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Bacteroides fragilis is a Gram negative, obligate anaerobic bacterium that constitutes an important component of the human colonic microbiota. Although it accounts for only 1–2% of the intestinal microbiota, it is one of the most frequently isolated anaerobic bacteria from clinical samples and is therefore considered one of the most clinically significant species within the genus Bacteroides. Under normal conditions, B. fragilis exists as a commensal microorganism in the intestinal environment however, when the gastrointestinal barrier is disrupted, it can behave as an opportunistic pathogen causing serious clinical conditions such as bacteremia, intraabdominal infections, and abscess formation in various body sites. In recent years, the increasing prevalence of strains resistant to commonly used antibiotics, particularly β-lactams and metronidazole, has increased the need for alternative antimicrobial strategies for the treatment of B. fragilis infections. In this context, bacteriophage based therapeutic approaches have emerged as promising alternatives in combating antibiotic resistance. The aim of this thesis was to molecularly confirm clinically important B. fragilis isolates and to isolate, purify, and comprehensively characterize bacteriophages targeting these isolates from environmental and wastewater samples. In this study, clinical isolates obtained from Ankara University İbn-i Sina Research and Application Hospital were confirmed at the species level using 16S rRNA gene sequence analysis. Bacteriophage isolation and propagation were performed using the double layer agar method. Key parameters affecting the efficiency of this method, including pre adsorption time, CaCl₂ concentration, and soft agar concentration were systematically optimized. The host range of the isolated bacteriophages was evaluated using a panel of clinical B. fragilis isolates by spot test analysis, and infection efficiencies were comparatively assessed using efficiency of plating (EOP) assays. In addition, phage propagation was evaluated at different multiplicity of infection (MOI) values to determine optimal infection conditions. The morphological characteristics of the isolated bacteriophages were examined using transmission electron microscopy (TEM), and their stability was evaluated under different temperature and pH conditions. Whole genome sequencing of the host bacterium B. fragilis 76 was also performed. Genome analysis revealed that the genome size was approximately 5.03 Mb, and the isolate showed 0.994 average nucleotide identity with the reference strain B. fragilis NCTC 9343. Furthermore, multilocus sequence typing (MLST) analysis identified the isolate as sequence type ST90, and the presence of the cepA gene, associated with β-lactam antibiotic resistance, was detected. Phage isolation from environmental water samples resulted in the purification of two distinct bacteriophages from the AN3 phage lysate obtained from surface water collected in the Akköprü region. These phages, designated AN3-SccB and AN3-Btc, exhibited different host interaction characteristics in terms of host range, infection efficiency, and replication dynamics. The findings of this study provide new insights into the host specificity and infection dynamics of B. fragilis bacteriophages and suggest that the characterized phages may serve as promising candidates for future phage cocktail strategies and isolate specific personalized phage therapy approaches.
Benzer Tezler
- Klinik bacteroides fragilis grubu ı̇zolatlarda enterotoksin ve antibiyotik direnç genlerinin prevalansı ve moleküler tiplendirme
Prevalence of enterotoxin and antibiotic resistance genes and molecular typing of clinical bacteroides fragilis group isolates
MERVENUR DEMİR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
MikrobiyolojiHacettepe ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLŞEN HAZIROLAN
- Bacteroides fragilis grubu bakterilerin agarda dilüsyon ve disk difüzyon duyarlılık metodları kullanılarak antibiyotik duyarlılıklarının belirlenmesi
Determination of antibiotic susceptibility of bacteroides fragilis group bacteria using agar dilution and disc diffusion susceptibility methods
SEMRA EMİNOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
MikrobiyolojiMarmara ÜniversitesiMikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURVER ÜLGER
- Patojen Bacteroides fragilis grubu bakterilerin karbapenemlere direncinin fenotipik ve genotipik yönden araştırılması
Phenotypic and genotypic investigation of the resistance of pathogenic Bacteroides fragilis group bacteria to carbapenems
ALEYNA ÖZKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
MikrobiyolojiMarmara ÜniversitesiMikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURVER ÜLGER
- Enfeksiyon etkeni bacteroides ızolatlarının protein sentezini ınhibe eden antibiyotiklere karşı oluşan direncin fenotipik ve genotipik yönden araştırılması
Phenotypical and genotypical investigation of resistance to antibioticsinhibiting protein synthesis of infectious bacteroides isolates
BERMAL TEKEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
MikrobiyolojiMarmara ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURVER ÜLGER
- Klinik örneklerden soyutlanan anaerop bakterilerin tanımlanması ve E-test yöntemi ile antibiyotik duyarlılıklarının belirlenmesi
Identification anaerobic bacteria isolated from clinical samples and determination of antibiotic suspectibilities by E-test methods.
ARZU ARGUN TÜRKKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2008
MikrobiyolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDURRAHMAN KİREMİTÇİ