Bruselloza karşı koruyucu amaçlı antijenik proteinlerin ve nanoformülasyonların eldesi ve biyolojik etkinliklerinin değerlendirilmesi
Obtaining of antigenic proteins and nanoformulations for protective purposes against brucellosis and evaluation of their biological effectiveness
- Tez No: 859893
- Danışmanlar: PROF. DR. TÜLİN ÖZBEK, PROF. DR. SERAP DERMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Biotechnology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
SARS-CoV-2 (COVID-19) pandemisinin ardından birçok basın-yayın organında vurgulandığı şekliyle dünya genelinde yeniden salgın tehdidi olarak görülen brusellozun, yeni aşı teknolojileri ile elimine edilmesi yaklaşımı günümüzde akılcı bir çözüm olarak görülmektedir. Bu tezde; antijenik özellikteki farklı kimyasal yapılara sahip Omp25 ve EipB proteinlerinin, rekombinant DNA teknolojisi ile ülkemize endemik B. abortus biovar 3 strainin genomundan elde edilerek yüksek miktarda üretimi gerçekleştirilmiştir. Akabinde, rOmp25 ve rEipB proteinleri adjuvan özelliği bilinen PLGA nanopartiküllerine enkapsüle edilerek üretilen nanopartiküllerin biyouyumluluk ve immmünostimülan etkisi J774 makrofaj hücre hattında in vitro olarak değerlendirilmiştir. Prokaryotik ekspresyon sistemi ile (E. coli BL21 DE3 hücre hattında) rOmp25 proteinin yüksek miktarda üretimi aşamasında; Terrific Broth ortamının Lurian Bertani besiyerine göre yakla¸sık üç katlık miktar artı¸sına neden olduğu görülmüş ve benzer koşullar rEipB proteini için de uygulanmıştır. Üretilen rekombinant Omp25 ve EipB proteinlerinin biyouyumluluğunda önemli bir parametre olan endotoksin değerleri, sırasıyla; 1.125 ve 0.725 Eu/ml olarak tespit edilmiştir. Üretilen proteinlerin, biyobozunur polimer olan PLGA nanopartiküllerin içerisine enkapsülasyonu ikili emülsiyon (su/yag/su) çözücü buharlaştırma yöntemiyle hazırlandıktan sonra FE-SEM, FT-IR ve Zeta-sizer ile karakterize edildi. MTT testi ile hem protein hem de nanoformülasyonlarının sitotoksisiteleri değerlendirilerek, rOmp25'in 16µg/ml; rEipB'nin ise 64 µg/ml dozlarda sonraki deneyde kullanımı uygun görülmüştür. Tüm formülasyonların J774 makrofaj hattındaki nitrik oksit üretimi, incelenen en yüksek konsantrasyonda tek başına Omp25 proteinine maruziyette 17.13 nmol/ml iken, Omp25 yüklü nanopartiküller için 20.39 nmol/ml olarak ölçülmüştür. Benzer şekilde aynı konsantrasyonda tek başına EipB proteinine maruz bırakılan makrofajların ürettigi nitrik oksit seviyesi 18.14 nmol/ml iken, EipB yüklü nanopartiküller için 23.10 nmol/ml olarak ölçülmüştür. Rekombinant protein yüklü nanoformülasyonlarının, PLGA'dan dolayı nitrik oksit seviyelerini arttırması immünostimülan etkinin saglandığının göstergesidir. İleriki çalışmalarda üretilen bu formülasyonların birarada ve ayrı ayrı in vivo deneylerle aşı adayı potansiyellerinin değerlendirilmesi gerçekleştirilecektir.
Özet (Çeviri)
Following the SARS-CoV-2 (COVID-19) pandemic, brucellosis, which is recognized worldwide as a re-emerging threat as highlighted in various media, is needed as a rational approach to eliminated using new vaccine technologies. In this thesis, the high-level production of Omp25 and EipB proteins with antigenic properties, possessing different chemical structures, was achieved via recombinant DNA technology, obtained from the genome of the endemic B. abortus biovar 3 strain in our country. Subsequently, the biocompatibility and immunostimulatory effect of nanoparticles produced by encapsulating rOmp25 and rEipB proteins into PLGA nanoparticles, known for their adjuvant properties, were evaluated in vitro using the J774 macrophage cell line. Terrific Broth medium provided an approximately tri-fold increase in the production of high amounts of rOmp25 protein using the prokaryotic expression system (E. coli BL21 DE3 cell line) compared to other media, and similar conditions were applied for rEipB protein. The endotoxin values, an important parameter for the biocompatibility of the produced proteins, were determined to be 1.125 and 0.725 Eu/ml, respectively. After encapsulation of the recombinant Omp25 and EipB proteins into biodegradable PLGA nanoparticles using the double emulsion (water/oil/water) solvent evaporation method, they were characterized using FE-SEM, FT-IR, and Zeta-sizer. The cytotoxicities of both proteins and their nanoformulations were evaluated using the MTT assay, and the use of rOmp25 at a dose of 16 µg/ml and rEipB at a dose of 64 µg/ml was decided for the subsequent experiments. The nitric oxide production of all formulations in the J774 macrophage cell line showed an increase with exposure to Omp25 protein alone at the highest concentration, resulting in 17.13 nmol/ml, whereas it was measured at 20.39 nmol/ml for Omp25-loaded nanoparticles. Similarly, the nitric oxide level produced by macrophages exposed to EipB protein alone at the same concentration was 18.14 nmol/ml, while it was 23.10 nmol/ml for EipB-loaded nanoparticles. The increase in nitric oxide levels due to recombinant protein-loaded nanoformulations, attributed to PLGA, indicates the achievement of an immunostimulatory effect. In future studies, the evaluation of these formulations, both together and separately, as potential vaccine candidates will be conducted through in vivo experiments.
Benzer Tezler
- Brusellozda mannoz bağlayıcı lektin gen polimorfizmi
Mannose-binding lectin gene polymorphism in brucellosis
BİRHAN AKBAYIR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon HastalıklarıFırat ÜniversitesiEnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZDEN
- Erzurum İli içinde et ve et türevleri ile uğraşanlarda brusellozis insidansı üzerine araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ EFEOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1971
Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon HastalıklarıAtatürk ÜniversitesiKlinik Mikrobiyoloji ve Enfeksiyon Hastalıkları Ana Bilim Dalı
- İnsan brusellozunun laboratuvar tanısında kullanılan serolojik testlerin değerlendirilmesi
Used in evaluation of diagnostic serologi̇c laboratory tests of human brucellosi̇s
EMİNE EMEL KOÇMAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
MikrobiyolojiEge ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEMNUNE SELDA ERENSOY
- Sığır ve koyun serumlarının brucellosis yönünden Tüp Aglütinasyon Testi ve ELISA ile incelenmesi
Investigation of Brucella in Cattle and Sheep sera by Tube Agglutination Test and ELISA
HALE ÖNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
MikrobiyolojiAdnan Menderes ÜniversitesiMikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERAP SAVAŞAN
- Kayseri ilinde köpeklerde brucella canis infeksiyonunun serolojik olarak araştırılması
Serological investigation of brucella canis infection of dogs in kayseri province
BİRSEN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
MikrobiyolojiErciyes ÜniversitesiMikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. K. SEMİH GÜMÜŞSOY