Inhibitory activity of silver nanoparticles on staphylococcus aureusgrowth and α-hemolysin gene expression
Gümüş nanopartı̇küllerı̇n staphylococcus aureus büyümesı̇ ve α-hemolı̇sı̇n gen ekspresyonu üzerı̇ndekı̇ ı̇nhı̇bı̇tör aktı̇vı̇tesı
- Tez No: 856912
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEHRA CAN KARAHAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ MEETHAQ SATTAR ABOOD
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Gümüş nanopartiküller, α-Hemolisin geni, Staphylococcus aureus
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Bu çalışmanın amacı klinik örneklerden S. aureus izole etmek, gümüş nanopartiküller sentezlemek ve bunların S. aureus'a karşı antibakteriyel aktivitesinin yanı sıra αhemolizin virülans geninin ekspresyonunu inhibe etme kabiliyetlerini değerlendirmektir. İdrar, yanık ve balgam örnekleri olmak üzere toplam 250 klinik örnek toplandı. S. aureus izolatlarını tanımlamak için kültürleme, biyokimyasal testler, API20 testi, Vitek2 sistemi ve PCR kullanıldı. Gümüş nanopartiküller kimyasal indirgeme yöntemiyle sentezlenmiş ve UV-vis spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınım analizi (XRD) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ile karakterize edildi. Antibakteriyel aktivite minimum inhibitör konsantrasyon (MIC), minimum bakterisidal konsantrasyon (MBC) ve agar-kuyu difüzyon deneyi ile ölçüldü. AgNP'lerin α-hemolizin gen ekspresyonu üzerindeki etkisini değerlendirmek için gerçek zamanlı PCR kullanıldı. 250 örnekten 44'ünde (%17,6) S. aureus pozitif bulundu. Örnek türleri, cinsiyetler veya yaş grupları arasında izolasyon oranlarında anlamlı bir fark yoktu. AgNP'ler, 14,41 mm'ye kadar inhibisyon zonları ve sırasıyla 8 ve 64 μg/mL MIC ve minimum bakterisidal konsantrasyon değerleri ile iyi antibakteriyel aktivite gösterdi. AgNP'lere maruz kalma, tedavi edilmemiş kontrollere kıyasla S. aureus α-hemolizin gen ekspresyonunu önemli ölçüde azaltmıştır. AgNP'lerin virülans faktörlerinin üretimini nasıl etkilediğini bulmak için, nanopartiküllere maruz kalmadan önce ve sonra α-hemolizini kodlayan HLA geninin ekspresyon seviyelerini ölçmek için gerçek zamanlı PCR kullanıldı. Sonuçlar, AgNP'lerin S. aureus izolatlarında HLA ekspresyonunu, işlem görmeyen kontrollere kıyasla önemli ölçüde azalttığını gösterdi.Bu da AgNP'lerin antibakteriyel etkilerinin yanı sıra virülansı baskılama kabiliyetine de işaret etmektedir.Son olarak, kimyasal olarak sentezlenen AgNP'ler klinik S. aureus izolatlarına karşı güçlü antibakteriyel ve antivirülans özellikler göstermiştir, bu da ilaç olarak faydalı olabileceklerini göstermektedir. AgNP antibakteriyel ve antivirülans etkisinin kesin mekanizmaları hakkında daha fazla çalışma yapılmasını gerektirmektedir. Genel olarak, bu çalışma AgNP'lerin S. aureus enfeksiyonları için bir tedavi yaklaşımı olarak umut vaat ettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study aimed to isolate S. aureus from clinical samples, synthesize silver nanoparticles, and evaluate their antibacterial activity against S. aureus, as well as their ability to inhibit the expression of the α-hemolysin virulence gene. A total of 250 clinical samples were collected, including urine, burns, and sputum samples. Culturing, biochemical tests, the API20 assay, the Vitek2 system, and PCR were used to identify S. aureus isolates. Silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized by the chemical reduction method and characterized by UV-vis spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction analysis (XRD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Antibacterial activity was measured by minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), and agar-well diffusion assay. Real-time PCR was used to evaluate the effect of AgNPs on α-hemolysin gene expression. Out of 250 samples, 44 (17.6%) were positive for S. aureus. There was no significant difference in isolation rates between sample types, genders, or age groups. AgNPs showed good antibacterial activity with inhibition zones up to 14.41 mm and MIC and minimum bactericidal concentration values of 8 and 64 μg/mL, respectively. Exposure to AgNPs significantly downregulated S. aureus α-hemolysin gene expression compared to untreated controls. To find out how AgNPs affected the production of virulence factors, real-time PCR was used to measure the levels of expression of the HLA gene that codes for α-hemolysin before and after being exposed to nanoparticles. The results showed that AgNPs significantly decreased HLA expression in S. aureusisolates compared to controls that were not treated. This indicates the ability of AgNPs to suppress virulence in addition to their antibacterial effects. Finally, chemically synthesized AgNPs showed strong antibacterial and antivirulence properties against clinical S. aureus isolates, which shows how useful they could be as a medicine. The results warrant further studies into the exact mechanisms of AgNP antibacterial and antivirulence action. Overall, this study demonstrates the promise of AgNPs as a treatment approach for S. aureus infections.
Benzer Tezler
- Hibiscus sabdariffa L. ekstraktı kullanılarak sentezlenen gümüş nanopartiküllerin sentez parametrelerinin antimikrobiyal aktiviteye etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of synthesis parameters of silver nanoparticles synthesized using Hibiscus sabdariffa L. extract on antimicrobial activity
HASAN BAŞARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiNecmettin Erbakan ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA YÖNTEM
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ERCİ
- Mikrobiyal olarak sentezlenmiş nanopartikül katkılı doğal biyopolimer film geliştirilmesi
Development of natural biopolymer film incorporated with microbially synthesized nanoparticle
TUBA BAYGAR
- Termotolerant bakterilerin nanopartikül üretim yeteneğinin araştırılması
Investigation of nanoparticle production ability of thermotolerant bacteria
BURAK ÖZLÜ
- Selüloz-gümüş nanotaneciklerinin dezenfektan olarak üretimi ve biyolojik aktivitelerinin belirlenmesi
Production of cellulose-silver nanoparticles and determination of their biological activity as disinfectant
UTKU DOLDUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUZAFFER YAŞAR
- Altın ve gümüş nanopartiküllerin yeşil sentezi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal aktivitesi
Green synthesis, characterization and antimicrobial activity of gold and silver nanoparti̇cles
ERAY TATLICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Biyoteknolojiİnönü ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZFER YEŞİLADA