Characterization and production of lysin from MET P1-301 bacteriophage for biocontrol approaches against pathogenic Escherichia coli
Patojenik Escherichia coli'ye karşi biyokontrol yaklaşimlari için MET P1-301 bakteri̇yofajindan li̇zi̇n karakteri̇zasyonu ve üreti̇mi̇
- Tez No: 877766
- Danışmanlar: PROF. DR. YEŞİM SOYER KÜÇÜKŞENEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 161
Özet
Günümüzde gıda kaynaklı hastalıklara neden olan en yaygın patojenlerden biri Gram negatif, çubuk şekilli, spor oluşturmayan bir bakteri olan E. coli'dir. Ancak dünya genelinde E. coli'nin antibiyotik direncinin arttığı rapor edilmiştir. Bu nedenle antibiyotiklere alternatif olarak yeni arayışlar başlamıştır. Canlı bakteri hücrelerini enfekte eden ve parçalayan virüsler olan bakteriyofajların antibiyotiklere alternatif olabileceği düşünülmüştür. Bakteriyofajlar, konakçı hücreyi parçalamak için lizin adı verilen litik enzimlerini kullanırlar. Lizinler, fajların hücre içi çoğalması sırasında üretilir ve konakçı hücre duvarının bütünlüğünü bozarak hücre ölümüne neden olur. Ayrıca, bakteriyofajlardan farklı olarak lizinler, bakteriyel replikasyona ihtiyaç duymadıkları için hızlı hareket ederler. Bunun yanı sıra, lzinler hücre duvarının korunan alanlarını hedef alırlar ve bu nedenle, bakterilerin lizinlere karşı direnç geliştirme olasılığı düşüktür. Bu çalışmada, E. coli O104:H4'ü enfekte eden bakteriyofaj MET P1-301'in genomu, hem Illumina hem de Oxford Nanopore Technologies kullanılarak sekanslandı. Lizozim benzeri süper aileye ait olan MET P1-301 bakteriyofajından lizin LysEc301 klonlandı, üretildi ve karakterize edildi. Rekombinant LysEc301 (rLysEc301)'in, moleküler ağırlığı yaklaşık 17 kDa'dur ve tek bir domaini bulunmaktadır. rLysEc301'in saflaştırıldıktan sonraki konsantrasyonu 100 ng/μL civarındaydı. Tris-HCl tamponunda rLysEc301'in E. coli O104:H4, E. coli O157:H7, EPEC, ETEC ve Salmonella Typhimurium'a karşı bakterisidal aktivitesi belirlendi. rLys301'in tek başına hem E. coli O104:H4 hem de E. coli O157:H7 konsantrasyonunu yaklaşık 3 log(KOB/mL) ve Salmonella Typhimurium konsantrasyonunu ise yaklaşık 2,5 log(KOB/mL) azalttığı gözlendi. Ayrıca, rLysEc301 ve EDTA kombinasyonu, hem EPEC 6 hem de ETEC konsantrasyonunu yaklaşık 2,5 log(KOB/mL) azalttı. İleri çalışmalar, potansiyel gıda uygulamalarında rLysEc301'in stabilitesini araştırmaya odaklanmalıdır.
Özet (Çeviri)
Today, one of the most common foodborne pathogens is E. coli, which is Gram negative, rod shaped, non-spore forming bacteria. However, the increasing antibiotic resistance of E. coli has been reported worldwide. For this reason, new searches for alternatives to antibiotics have begun. It was thought that bacteriophages which are viruses that infect and lyse living bacterial cells could be an alternative to antibiotics. Bacteriophages use their lytic enzymes, called lysins, to lyse the host cell. Lysins are produced during intracellular proliferation of phages and cause cell death by disrupting the integrity of the host cell wall. Besides, unlike the bacteriophages, lysins act quickly since they do not need to bacterial replication. Moreover, they target the conserved areas of cell wall therefore the possibility of resistance development by bacteria against lysins are low. In this study, the genome of bacteriophage MET P1-301 against E. coli O104:H4 was whole genome sequenced using both Illumina and Oxford Nanopore Technologies. A putative lysin from bacteriophage MET P1-301, LysEc301, belonging to the lysozyme-like superfamily, was cloned, produced, and characterized. Recombinant LysEc301 (rLysEc301) is made up of a single domain with a molecular weight of approximately 17 kDa. The yield of rLysEc301 was around 85 ng/µL. In Tris-HCl buffer, the bactericidal activity of rLysEc301 against E. coli O104:H4, E. coli O157:H7, EPEC, ETEC and Salmonella Typhimurium was determined. It was observed that rLysEc301 alone reduced both E. coli O104:H4 and E. coli O157:H7 concentration by 3 log(CFU/mL) and Salmonella Typhimurium concentration by 2.5 log(CFU/mL). Besides, combination of rLysEc301 and EDTA reduced the concentration of both EPEC and ETEC by approximately 2.5 log(CFU/mL). Further analysis should be performed to investigate the stability of rLysEc301 in potential food applications.
Benzer Tezler
- Organik çöplerden elde edilen besiyerinde üreyen Apergillus niger' den proteaz enzimi üretimi ve karakterizasyonu
Protease enzyme production and characterization from Aspergillus niger, reproduced in media from organic waste
BETÜL TEKYILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARZU ÇAĞRI MEHMETOĞULU
- Recombinant production and characterization of chitinase enzyme from Pseudomonas mandelii KGI_MA19
Pseudomanas mandelii KGI_MA19 organızmasına ait kitinaz enziminin rekombinant üretimi ve karakterizasyonu
EMİNE TUĞÇE SARAÇ CEBECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
- Kentsel atıksu arıtma tesisi anaerobik çamur çürütücülerinin dinamik proses modelleme yaklaşımı ile analizi
Analysis with dynamic process modeling approach of anaerobic sludge digesters of the urban wastewater treatment plant
KERİM EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Kanser tedavisinde gen taşıyıcı olarak kendiliğinden düzenlenen peptit nanopartiküllerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of self-assembled peptide nanoparticles as gene carrier in cancer therapy
BETÜL BOZDOĞAN PALA
Doktora
Almanca
2017
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Şeker pancarı genomunda bZIP genlerinin biyoinformatik analizleri ve kuraklık - sıcaklık stres koşullarında ifade profilleri
Bioinformatics analysis of bZIP genes in sugar beet genome and expression profiles under drought - heat stress conditions
ELİF KALYONCUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikKastamonu ÜniversitesiGenetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET CENGİZ BALOĞLU