Antibiyotik adaptif laboratuvar evrimi uygulanan Escherichia coli MG1655'de önemi artan genlerin CRISPRi ile belirlenmesi
Identification of genes of increasing importance in Escherichia coli MG1655 with antibiotic adaptive laboratory evolution by CRISPRi
- Tez No: 781660
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TÜLİN ÖZBEK, DR. ÖĞR. ÜYESİ ENES SEYFULLAH KOTİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Genetik, Mikrobiyoloji, Biology, Genetics, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoteknoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Bakteriler antibiyotiklere adapte olurken çok sayıda değişikliğe uğrar. Dirençli ve yabanıl tip bakteriler arasındaki farklılıkların karakterizasyonu dirençle mücadele için kritik bir öneme sahiptir. Bu farklılıklardan gen ifadesi seviyesi ve nükleotit değişimlerini tanımlamak üzere Tüm Genom Dizilimi ve Transkriptom Dizileme yöntemleri kullanılmıştır. Adaptasyona aracılık eden bir diğer değişim ise, esansiyel olmayan genlerin hücresel faktörleri etkileyerek adaptasyondan sonra bakteri için daha önemli hale gelmesidir. Yapılan çalışmalarda dirençli mutantların hayatta kalmasında kritik roller üstlenen esansiyel olmayan genlerin varlığı Transpozon Mutajenez Dizileme ile gösterilmiştir. Fakat birçok antibiyotik direnci ve mutantı için ortaklık gösterebilecek, dirençli bakterilerin büyümesini azaltabilecek genler araştırılmamıştır. Bu tez çalışmasında, adaptasyondan sonra önemi artan genleri belirlemek için laboratuvarda evrimleştirilmiş Escherichia coli MG1655 (E. coli) de genom çapında CRISPRi tarama kullanılmıştır. Ampisilin, doksisiklin, kloramfenikol, oksasilin ve kloramfenikole dirençli 2 soy hattı elde edilmiştir. İnhibisyonu halinde yabanıl tipe kıyasla mutant tiplerde daha çok büyüme kusuruna sebep olan genler belirlenmiştir. 28 genin adaptasyondan sonra daha önemli hale geldiği belirlenmiştir. En düşük kat değişim değerini veren 4 gen; lapB, yrfF; mrdA ve rsfS öne çıkmıştır. Ampisiline adaptasyondan sonra önemi artan 19 genin diğer deney gruplarından ayrı bir küme oluşturduğu gözlemlenmiştir. Kloramfenikol, doksasiklin, oksasilin ve spiramisin gruplarında hücre membranı ve zar yapısını düzenleyen genlerin varlığı tespit edilmiştir. En çok zenginleşen hücresel yollar DNA replikasyonu, lizin biyosentezi, yanlış baz eşleşmesi tamiri, homolog rekombinasyon ve peptidoglikan biyosentezi olmuştur. Bu genlerin tanımlanması, özellikle dirençli suşları hedefleyen, uygun yeni tedaviler geliştirme potansiyeline sahiptir.
Özet (Çeviri)
Bacteria undergo numerous changes as they adapt to antibiotics. Characterization of differences between resistant and wild-type bacteria is critical for combating resistance. Whole Genome Sequencing and Transcriptome Sequencing methods were used to identify gene expression level and nucleotide changes from these differences. Another change that mediates adaptation is that non-essential genes become more important for bacteria after adaptation by influencing cellular factors. The presence of non-essential genes that play critical roles in the survival of resistant mutants has been demonstrated by Transposon Mutagenesis Sequencing. However, genes that may be associated with many antibiotic resistances and mutants, and that may reduce the growth of resistant bacteria, have not been investigated. In this thesis, genome-wide CRISPRi screening was used in laboratory-evolved Escherichia coli MG1655 (E. coli) to identify genes of increased importance after adaptation. Two strains were obtained, each resistant to ampicillin, doxycycline, chloramphenicol, oxacillin and chloramphenicol. In case of inhibition, genes that cause more growth defects were determined in mutant types compared to wild type. 28 genes were determined to become more important after adaptation. 4 genes (lapB, yrfF; mrdA and rsfS) came to the forefront by giving the lowest fold change value. It was observed that 19 genes, whose importance increased after adaptation to ampicillin, formed a separate cluster from other experimental groups. The presence of genes regulating cell membrane and membrane structure was detected in chloramphenicol, doxacycline, oxacillin and spiramycin resistant groups. The most enriched cellular pathways were DNA replication, lysine biosynthesis, mismatch repair, homologous recombination, and peptidoglycan biosynthesis. Identification of these genes has the potential to develop appropriate and novel therapies that specifically target resistant strains.
Benzer Tezler
- Induction of secondary metabolism of some marine derived Streptomyces species, and isolation and identification of their bioactive secondary metabolites
Bazı deniz kaynaklı Streptomyces türlerinin ikincil metabolizmasının indüklenmesi, ve biyoaktif ikincil metabolitlerinin izolasyonu ve tanımlanması
EMRE GEZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL BEDİR
DOÇ. DR. ALİ OĞUZ BÜYÜKKİLECİ
- Identification of bacilysin producer cells during biofilm formation in Bacillus subtilis
Bacillus subtilis'de olgunlaşmış biyofilm yapısında basilisin üreten hücrelerin belirlenmesi
EZGİ KOMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- Mesane ekstrofisi ve mesane augmentasyonu ameliyatı geçiren hastaldönem arın geç lokomotor sistem sorunları
Differences in locomotor system of exstrophy-epispadias patient in late follow-up period
AYTEN CEREN BAKIR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
Ortopedi ve Travmatolojiİstanbul ÜniversitesiÇocuk Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİ NAFİZ CENK BÜYÜKÜNAL
UZMAN RAHŞAN ÖZCAN
- Klinik stenotrophomonas maltophilia izolatlarında kolistin heterodirencinin araştırılması
Investigation of colistin heteroresistance in clinicalStenotrophomonas maltophilia isolates
ÜMRAN LİSTE
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
MikrobiyolojiHacettepe ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CUMHUR ÖZKUYUMCU
PROF. DR. BANU SANCAK
- Farklı seviyelerde ampisilin dirençli Escherichia coli suşlarının direnç mekanizmalarının genomik ve transkriptomik analizi
Genomic and transcriptomic analysis of resistance mechanisms of Escherichia coli strains with different levels of ampicillin resistance
OSMAN TÜRKYILMAZ
Doktora
Türkçe
2024
BiyoteknolojiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CİHAN DARCAN