Heavy metal-induced structural and functional changes in clinical and environmental acinetobacter isolates
Klinik ve çevresel acinetobacter izolatlarında ağır metal ile uyarılan yapısal ve işlevsel değişiklikler
- Tez No: 416442
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE GÜL GÖZEN, PROF. DR. FERİDE SEVERCAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Mikrobiyoloji, Biology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Antropojenik etkilerin artışı ile oluşan ağır metal kirliliği büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Kadmiyum (Cd), kurşun (Pb) ve gümüş (Ag) farklı endüstriyel alanlarda yoğun olarak kullanılan metaller arasındadır. Bu tehlikeli maddelerin doğada birikmesi, insan dahil tüm organizmaları etkilemektedir. Bakteriler bu ağır metalleri kendi doğal direnç mekanizmaları sayesinde bir dereceye kadar tolere edebilirler. Ağır metal direnç faktörleri genellikle diğer toksik maddelere ve antibiyotiklere olan direnç faktörlerinin de yayılmasını kolaylaştırırlar. Acinetobacter türleri doğada yaygın olarak bulunan fırsatçı patojenlerdir. Acinetobacter'in ağır metallere karşı olan direnç ve toleransının moleküler durumunu belirlemek için, çevresel ve klinik izolatları Cd, Pb ve Ag'nin subletal konsantrasyonlarına maruz bırakılmıştır. Zarar görmemiş canlı hücrelerdeki moleküler değişiklikler ATR-FTİR spektroskopisi ile ölçülmüştür. Belirlenen bu kayda değer değişimler bakterinin geliştirdiği direnç ve tolerans stratejisini oluşturmaktadır. Ortaya çıkan fizyolojik değişiklikler farklı çevrelerden gelen iki izolatın oluşturduğu farklı stratejiler kaynaklıdır. Bu çalışmaya göre, en çok tolere edilebilen ağır metal olan Pb, hücresel moleküller üzerindeki en etkili ağır metaldir. Çalışmada öne çıkan diğer sonuçlar ise özellikle çevresel izolatta Pb ve Ag'nin hücre dışı polimerik maddelerin (EPS) sentezlenmesini tetiklemesi ve Pb'nin yine çevresel izolatta çift sarmallı ribonükleotidlerin çoğalmasına neden olmasıdır. Ayrıca çevresel izolatta Cd ve Pb kaynaklı hücre zarı dinamiklerinin yeniden şekillenmesi tespit edilmişken, bu tarz bir değişim klinik izolatta ölçülmemiştir. Bu çalışma, spesifik çevrelerdeki farklı stratejilerden kaynaklanan fizyolojik adaptasyonlara bir kanıt oluşturmaktadır. Ölçülebilen bu moleküler değişiklikler, bakterilerin değişimleri için seçilimlerine fırsat yaratan epigenetik potansiyallerine dayandırılabilir.
Özet (Çeviri)
Heavy metal pollution is a threat resulting from increased anthropogenic activities. Cadmium (Cd), lead (Pb) and silver (Ag) are among the heavily used metals in different industrial areas. The accumulation of these hazardous substances in nature affects all organisms including human. Bacteria can tolerate these toxic heavy metals up to a degree by their intrinsic resistance mechanisms. Heavy metal resistance factors generally assist the spread of resistance to other toxic substances and antibiotics. Acinetobacter species are widely distributed opportunistic pathogens in nature. For assessing the molecular patterns of resistance as well as tolerance of Acinetobacter to heavy metals, an environmental and a clinical isolates were subjected to sub-lethal concentrations of Cd, Pb, and Ag. Extent of molecular changes was measured with ATR-FTIR spectroscopy by using alive intact bacterial cells. There were remarkable differences in molecular changes which manifest themselves as apparent resistance and tolerance strategies. These different strategies then lead to differences in physiologies between the isolates originating from two very different environments. This study showed that Pb was the most influential heavy metal on the cellular molecules; in turn it was the most tolerated one. Especially in environmental strain, Pb and Ag induced the extracellular polysaccharide (EPS) synthesis. Furthermore, one of the noteworthy results of this study is that Pb, in environmental strain, caused formation of multiple strand polyribonucleotide aggregations. Interestingly, membrane dynamics were shaped by Cd and Pb in environmental isolate. In contrast clinical isolate did not exhibit measurable change in membrane dynamics. This study gave evidence on the adaptation to specific environments, by modulating the physiology of a bacterium arising from operating with different strategies. Measurable molecular changes than are attributable to the epigenetic potentials of bacteria which provides selections for modulation.
Benzer Tezler
- İyon seçici sol-jel film sentezi ve optik sensör olarak kullanmı
Ion selective sol-gel film synthesis and usage as optical sensor
MERVE UMUTLU
- Hedef kimyasala duyarlı floresan malzemelerin sentezi ve kimyasal sensörlerde kullanımı
Synthesis of fluorescent materials sensitive to target chemicals and usage in chemical sensors
FEHMİ KARAGÖZ
- Molecular characterization of phenylethanol resistance in Saccharomyces cerevisiae
Feniletanol direncinin Saccharomyces cerevısıae'de moleküler karakterizasyonu
CAN HOLYAVKİN
Doktora
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- Taban malzeme emaye arayüz ilişkilerinin emaye kalitesine etkisi
Substrate enamel interface relation and effect on quality of enamel
EZGİ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
DR. ALPER YEŞİLÇUBUK