Transport and pathogenicity of salmonella enterica subspecies in groundwater: İn vitro, in vivo, and in silico
Salmonella enterica alt türlerinin yer altı suyunda taşınımı ve patojenitesi: İn vitro, in vivo ve in silico
- Tez No: 804726
- Danışmanlar: PROF. DR. SHARON WALKER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Mikrobiyoloji, Çevre Mühendisliği, Chemical Engineering, Microbiology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of California Riverside
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 286
Özet
The fate of pathogens upon excretion to natural environments from initial hosts is not fully understood. Often overlooked is the fact that pathogens either cannot survive or lose their virulent characteristics upon exposure to environmental stress. However, problematic pathogens such as Salmonella are very resilient and acclimate well in secondary habitats; therefore requiring comprehensive studies to understand the mechanisms of fitness and survival in external environments. Additionally, despite the widespread knowledge of Salmonella and its interaction with targeted hosts, the deposition and transport behavior of this important food- and waterborne pathogen is not commonly studied. The objective of this research was to understand the fate and transport of Salmonella under a framework of environmentally relevant groundwater conditions. Therefore several Salmonella enterica serovars with different phenotypes were selected and the depositions of these pathogens onto solid surfaces were examined over a range of solution chemistries. Packed bed column and radial stagnation point flow (RSPF) systems were utilized for the transport experiments. Several batch experiments were designed to simulate the stress conditions in aquatic environments to understand the fate of Salmonella in terms of fitness, survival and virulence. These experiments were complemented by a wide range of cellular characterization techniques. Transport experiments of Salmonella in comparison to another important pathogen, E. coli O157:H7 has shown that Salmonella can be transported further than E. coli in saturated packed bed column systems. Additionally, this transport behavior was shown to be affected by different solution chemistries and cell injection concentrations. Deposition and transport behavior of three Salmonella enterica serovars with different motility phenotypes were studied in packed bed column and RSPF systems. Results have shown that flagellated strains deposits more than nonflagellated strains, concluding that nonmotile cells can be transported further than motile cells. Several batch experiments designed to simulate a wide range of groundwater conditions were designed to study the fate of Salmonella upon short and long term exposure to environmental stress. Both phenotypical (antibiotic resistance, in vitro and in vivo virulence) and genotypical (gene expression in silico) evaluations of Salmonella fitness, survival, and pathogenicity were conducted. The findings of this research suggest that Salmonella successfully remains viable and virulent under a wide range of groundwater environments.
Özet (Çeviri)
Patojenlerin, ilk konaklarından doğal ortamlara atılımı sonrası kaderi tam olarak anlaşılamamıştır. Sıklıkla göz ardı edilen bir gerçek, patojenlerin çevresel stresle karşılaştıklarında ya hayatta kalamayacakları ya da virulent özelliklerini kaybedecekleridir. Ancak, Salmonella gibi sorunlu patojenler, ikincil habitatlarda çok dayanıklıdır ve dış ortamlarda uyum sağlamak için kapsamlı çalışmalar gerektirir. Ek olarak, Salmonella ve hedef konaklarıyla etkileşimi hakkındaki yaygın bilgiye rağmen, bu önemli gıda ve su kaynaklı patojenin biriktirme ve taşıma davranışı genellikle çalışılmamaktadır. Bu araştırmanın amacı, çevresel olarak uygun yeraltı suyu koşulları çerçevesinde Salmonella'nın kaderini ve taşınmasını anlamaktı. Bu nedenle, farklı fenotiplere sahip birkaç Salmonella enterica serovarı seçildi ve bu patojenlerin katı yüzeylere birikme durumları, farklı çözelti kimyaları aralığında incelendi. Taşıma deneyleri için, paketlenmiş yatak sütunu ve radial durgun nokta akışı (RSPF) sistemleri kullanıldı. Su ortamlarında stres koşullarını simüle etmek için birkaç parti deneyi tasarlandı ve Salmonella'nın uygunluk, hayatta kalma ve virulans açısından kaderini anlamak için bu deneyler tamamlayıcı hücresel karakterizasyon teknikleriyle desteklendi. Salmonella'nın taşıma deneyleri, diğer önemli bir patojen olan E. coli O157:H7 ile karşılaştırıldığında, doygun paketlenmiş yatak sütunu sistemlerinde Salmonella'nın E. coli'den daha ileri taşınabileceğini göstermiştir. Ek olarak, bu taşıma davranışının farklı çözelti kimyaları ve hücre enjeksiyon konsantrasyonlarından etkilendiği gösterilmiştir. Farklı hareketlilik fenotiplerine sahip üç Salmonella enterica serovarının birikme ve taşıma davranışı, paketlenmiş yatak sütunu ve RSPF sistemlerinde incelenmiştir. Sonuçlar, kamçılı suşların kamçısız suşlardan daha fazla biriktirdiğini ve hareketsiz hücrelerin hareket eden hücrelerden daha ileri taşınabileceği sonucuna vararak, hareketsiz hücrelerin daha uzak mesafelere taşınabileceğini ortaya koymuştur. Geniş bir yeraltı suyu ortamını simüle etmek için tasarlanmış çeşitli parti deneyleri, Salmonella'nın çevresel stresle kısa ve uzun süreli maruz kalımı sonrasında kaderini incelemek için tasarlanmıştır. Salmonella'nın uygunluk, hayatta kalma ve patojenliği açısından hem fenotipik (antibiyotik direnci, in vitro ve in vivo virulans) hem de genotipik (in silico gen ifadesi) değerlendirmeleri yapılmıştır. Bu araştırmanın bulguları, Salmonella'nın geniş bir yeraltı suyu ortamında başarıyla canlı kalabileceğini ve virulent özelliklerini koruyabileceğini göstermektedir.
Benzer Tezler
- Evaluation of thymol andcarvacrol as efflux pumpsinhibitors in Staphylococcus aureus
Timol ve karvakrolün Staphylococcus aureus ta dışa atım pompainhibitörü olarak değerlendirilmesi
CEMİLE SELİN AKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERNA SARIYAR AKBULUT
- Osteogenezis imperfektalı hastalarda yeni nesil dizi analizi yöntemi ile hedeflenmiş moleküler genetik tanı ve sorumlu yeni genlerin araştırılması
Targeted molecular genetic diagnosis by next generation sequence analysis method and investigation of responsible candidate genes in patients with osteogenesis imperfecta
SAMİM ÖZEN
Doktora
Türkçe
2020
GenetikEge ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHSİN ÖZGÜR ÇOĞULU
- Bacillus subtilis GntR ailesine ait LutR transkripsiyon faktörünün doğrudan kontrolü altındaki genlerin CHIP ve EMSA yöntemleriyle belirlenmesi
Determination of genes under the direct control of GntR-type transcriptional factor LutR in Bacillus subtilis PY79 by CHIP and EMSA methods
MURAT KEMAL AVCI
Doktora
Türkçe
2015
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN KARATAŞ
- Expression profiling in response to Ascochyta rabiei inoculations in chickpea
Ascochyta rabiei inokulasyonlarına karşı nohutta oluşan ekspresyon profili
BANU AVCIOĞLU DÜNDAR
Doktora
İngilizce
2008
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİNUR AKKAYA
YRD. DOÇ. DR. MÜCELLA TEKEOĞLU
- Broylerden izole edilen escherichia coli'lerin önemli virulans genlerinin ve antibiyotik direncinin incelenmesi
Investigation of the important virulence genes and antibiotic resistance of escherichia coli's isolated from broiler
AYHAN İLÇEBAYLIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Veteriner HekimliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA TÜRKYILMAZ