Catastrophic evolution of trimethoprim resistance
Tri̇metoprim direnci̇ni̇n katasrofi̇k evri̇mi̇
- Tez No: 389509
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ERDAL TOPRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyomühendislik, Biology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: İlaçlara direnç-mikrobiyal, Drug resistance-microbial
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Antibiyotik direnci büyüyen bir sağlık sorunudur bu yüzden antibiyotik direncinin moleküler temelini anlamak çok önemlidir. Patojenik bakteriler yatay gen transferi yada mutasyon kazanarak antibiyotiklere dirençli hale gelirler. En yaygın bulunan direnç mekanizmaları ise antibiyotik moleküllerinin hedef aldığı proteinlerin genleri üzerinde meydana gelen mutasyonlardır. Biz bu çalışmada, antibiyotik direncine yol açan genetik gidim izlerinin ekolojik faktörlerce nasıl değiştini araştırdık. E.coli populasyonlarını“Morbidostat”diye adlandırdığımız cihazı kullanarak trimetoprime karşı dirençli hale getirdik. Altı kültürü hafif seyreltme faktörü(~0.3 saat-1), diğer 7 kültürü ise kuvvetli seyreltme föktürü (~0.6 saat-1) kullanarak evrimleştirdik. Dört haftanın sonunda bütün populasyonlar DHFR geni üzerinde yada promotorunda oluşan mutasyonlar kazanarak adım adım trimetoprim direnci kazandılar. İlk mutasyon çoğunluka promotor bölegisinde, sonraki mutasyonlar ise DHFR' da aminoasit değişimi olarak gözlemlendi. İlk aminoasit değişimi özellikle SCA analizi sonucunda bulduğumuz sektör bölgesinde görülüldü. Ayrıca,Kuvvetli seyreltilme ile evrimleştirilen kültür populasyonlarının evrimsel gidim izleri şarşıtıcı bir şekilde heterojen ve tahminden uzaktı. Uzun süreçli klonal karışma çoğunlukla kuvvetli seyreltilme ile evremleştirilen kültürlerde mevcuttu. Böylece, Trimethoprim direncinin evriminin ekolojik faktörlerce gelen fitnes kısıtlamasına bağlı olduğu sonucuna vardık.
Özet (Çeviri)
Understanding the molecular basis of antibiotic resistance is of great importance since antibiotic resistance is an ever growing public health problem. Pathogenic bacteria can accumulate resistance against antibiotics via horizontal gene transfer and spontaneous mutations. One of the most prevalent resistance mechanisms is increased antibiotic tolerance as a result of spontaneous mutations on the enzymes that are targeted by antibiotic molecules. Here, in this study, we investigated how ecological factors influence genetic trajectories that lead to antibiotic resistance. In a custom made continuous culture device that we call the Morbidostat, we evolved several wild type Escherichia coli populations against trimethoprim where six of these populations were continuously diluted with a mild dilution factor (~0.3 hour-1) and remaining seven populations were continuously diluted with a strong dilution factor (~0.6 hour-1).At the end of four weeks, all of the populations evolved to similar levels of trimethoprim resistance in a stepwise manner by accumulating three or four mutations on the promoter and coding regions of DHFR gene. The first mutation was almost always on the promoter region and the following first amino acid replacement on the protein was chosen from the sector regions we predicted by Statistical Coupling Analysis (SCA). Strikingly, evolutionary trajectories of the populations that evolved under strong dilution were far from predictability and population structures were highly heterogeneous. Prolonged clonal interference was abundantly observed in the populations evolving under strong dilution. Our results suggest that evolution of resistance highly depend on fitness constraints imposed by ecological factors
Benzer Tezler
- Geodynamics of lithospheric foundering and the evolution of the North China craton
Litosferik kopma ve Kuzey Çin kratonunun jeodinamik evrimi
AÇELYA BALLI ÇETİNER
Doktora
İngilizce
2025
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKatı Yer Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ HAKAN GÖĞÜŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU ŞENGÜL ULUOCAK
- Suriye iç savaşının sosyolojik analizi: İktidar, toplumsal muhalefet ve katastrofik değişim
Sociological analysis of the Syrian civil war: Power, social opposition and catastrophic change
MUSTAFA EKİCİ
Doktora
Türkçe
2024
SosyolojiMarmara ÜniversitesiOrtadoğu Sosyolojisi ve Antropolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM ARLI
- Analytical and numerical investigation of whirl flutter
Dönme çırpınmasının analitik ve sayısal yöntemlerle incelemesi
MUSA KÜÇÜKALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER EKEN
- Deep learning approaches for hailstorm detection and forecasting using CNN and LSTM algorithms: Comparative evaluation of radar products
Derin öğrenme yaklaşımlarıyla dolu fırtınası tespiti ve tahmini için CNN ve LSTM algoritmalarının kullanılması: Radar ürünlerinin karşılaştırmalı değerlendirmesi
NAHİT ÇATMADIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SİNAN ÖZEREN
- Mechanical interface optimization of printed circuit boards using multi-objective genetic algorithm
Çok amaçlı genetik algoritma kullanılarak baskılı devre kartlarının mekanik arayüz optimizasyonu
BARIŞ AKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI