Molecular mechanisms of adhesion of planktonic and biofilm-dispersed Escherichia coli cells to silicon nitride investigated by atomic force microscope
Planktonik ve biyofilmden dağilmiş Escherichia coli hücrelerinin silikon nitrata olan adezyonlarinin moleküler mekanizmalarinin atomik kuvvet mikroskobu ile incelenmesi
- Tez No: 668834
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA PINAR GÖRDESLİ DUATEPE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biyomühendislik, Mikrobiyoloji, Biophysics, Bioengineering, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Ekonomi Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Nitrik oksit verici sodyum nitroprusit (SNP) kullanarak, c-di GMP yolaklarının hedeflenmesi ve böylece biyofilm dağılımının sağlanması biyofilmlerle mücadelede yaygın olarak kullanılan bir stratejidir. Ancak son araştırmalar biyofilm dağıldıktan sonra planktonik moda girdiği düşünülen bakterilerin aslında planktonik muadillerinden farklı özelliklere sahip olduğunu ve daha öldürücü olduğunu göstermiştir. Bu durum, biyofilmden dağılmış hücrelerin yüzeylere adezyonunu ve yeni biyofilmlere dönüşmesini kontrol etmek için geliştirilmiş stratejilere ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Ancak planktonik hücrelere kıyasla biyofilmden dağılmış hücrelerin moleküler adezyon özellikleri hakkında çok az bilgi bulunmaktadır. Bu çalışmada, planktonik ve biyofilmden dağılmış E. coli hücrelerinin (kesikli ve sürekli sistem biyofilmlerine eklenen farklı SNP konsantrasyonunun fonksiyonları olarak) moleküler adezyonları arasındaki farkları ortaya çıkarmak amacıyla su içinde model silikon nitrat yüzeylerine uyguladıkları adezyon kuvvetleri atomik kuvvet mikroskobu (AKM) ile ölçülmüştür. Ek olarak, bakteri boyutları ve yüzey biyopolimerlerinin uzunlukları da belirlenmiştir. Yüksek değerlerdeki bakteri boyutları, adezyon kuvvetleri ve AKM verilerindeki heterojenlik, yüksek değerdeki hücre içi c-di GMP miktarlarıyla korelasyon göstermiştir. Özellikle 0.5 µM ve 2.5 mM (toksik) konsantrasyonlarda SNP kullanımının biyofilmden dağılmış hücrelerin moleküler adezyonunda ve c-di GMP miktarlarında önemli artışlara neden olduğu görülmüştür.Biyofilm dağılımında c-di GMP'nin rolü göz önüne alındığında, c-di GMP kaynaklı biyofilmden dağılmış hücrelerin moleküler adezyon mekanizmalarının araştırılması, literatürdeki boşlukların giderilmesine ve biyofilmle mücadele yöntemlerinin geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
Targetting c-di GMP pathways by using nitric oxide donor sodium nitroprusside (SNP), thereby inducing biofilm dispersal, is a widely used strategy in combating biofilms. However, recent studies have shown that bacteria, which are thought to have entered the planktonic mode after biofilm dispersal, actually possess different properties and are more lethal than their planktonic counterparts. This situation indicates that improved strategies are needed to control the adhesion of biofilm-dispersed cells to surfaces and their development into new biofilms. However, little is known regarding the molecular adhesion properties of biofilm-dispersed cells in comparison to planktonic cells. In this dissertation, to reveal the differences between molecular adhesions of planktonic and biofilm-dispersed E. coli cells (as functions of different SNP concentration added to biofilm cultures grown in batch and continuous systems), their adhesion forces to model inert surfaces of silicon nitride in water were measured by atomic force microscope (AFM). In addition, bacterial dimensions and the lengths of their surface biopolymers were determined using AFM. Higher values of bacterial dimensions, molecular adhesion strengths, and heterogeneities in the AFM data correlated with higher intracellular c-di GMP amounts. In particular, the use of 0.5 µM and 2.5 mM (toxic) SNP concentrations caused significant increases in the molecular adhesion and c-di GMP amounts of biofilm-dispersed cells from batch cultures. Considering the role of c-di GMP in biofilm dispersion, the investigation of molecular adhesion mechanisms of c-di GMP induced biofilm-dispersed cells will contribute to the elimination of gaps in the literature and the development of biofilm-combating methods.
Benzer Tezler
- Nanoparticle mediated diagnosis and combination therapy of bacterial infections
Başlık çevirisi yok
İREM KOÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyoteknolojiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAVVA YAĞCI ACAR
- Cerageninler ve antimikrobiyal peptidlerin insan havayolu epitel hücresi üzerinde oluşturulan pseudomonas aeruginosa biyofilmi üzerine etkileri
Effects of ceragenins and antimicrobial peptides on pseudomonas aeruginosa biofilm formed on human airway epithelial cell
ÖZLEM OYARDI
Doktora
Türkçe
2021
Mikrobiyolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞLA BOZKURT GÜZEL
- Controlling bacterial biofilms by applying extremely low frequency electromagnetic fields (ELF-EMFS)
Çok düşük frekanslı elektromanyetik alan (CDF-EMA) uygulanarak bakteriyel biyofilmlerin kontrolü
HASAN KAHRAMAN
Doktora
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK TÜTER
DR. ÖĞR. ÜYESİ TURHAN KARAGÜLER
- Investigation of the molecular and biophysical mechanisms of prostate cancer cell interactions with bone marrow-derived proteins and stem cells
Başlık çevirisi yok
EDİZ SARIIŞIK
Doktora
İngilizce
2016
BiyolojiLudwig-Maximilians Universität MünchenBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. DENITSA DOCHEVA
DR. OLİVİER GİRES
- Heparin bağlayıcı epidermal büyüme faktörünün implantasyonun adezyon aşamasına etkilerinin in vitro incelenmesi
In vitro investigation of effects of heparin binding epidermal growth factor-like growth factor on adhesion stage of implantation
BURCU BİLTEKİN
Doktora
Türkçe
2018
Histoloji ve Embriyolojiİstanbul ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖZDE ERKANLI ŞENTÜRK