Quaternary ammonium disinfectants catalyze transposition on promiscuous conjugative plasmids in Pseudomonas spp
Dördüncül amonyum dezenfektanlar Pseudomonas spp.'deki konakçı seçmeyen konjugatif plazmidlere transpozisyonu kataliz eder
- Tez No: 898690
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ULAŞ TEZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Genetik, Biotechnology, Microbiology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Transpozonlar (TE'ler), otonom hareketlilikleri sayesinde bakteriyel genom evriminde önemli bir rol oynayan genetik araçlardır. TE'ler, özellikle antimikrobiyal direnç ve ksenobiyotik bozunumu ile ilgili genleri mobilize edebilme yetenekleri nedeniyle önemlidir. Genom içindeki hareketlerinin ötesinde, TE'lerin konjugatif plazmidler gibi diğer mobil genetik unsurlarla etkileşimi, direnç genlerinin yayılma potansiyeli hakkında endişeleri artırmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, bakterilerin dördüncül amonyum bileşiklerin (DAB'lar) maruz kaldığında TE'lerin konjugatif plazmidlerle etkileşimini değerlendirmektir. Bu çalışmada, DAB'ları parçalayabilen ve kromozomlarında önemli sayıda TE bulunan iki bakteriyel suş, Pseudomonas sessilinigenes BIOMIG1BAC ve Pseudomonas saponiphila DSM 9751 kullanıldı. DSM9751, doğal bir konjugatif plazmidi taşırken, BIOMIG1 pRK24 ile transformasyona uğratılmıştır. Her iki suş da 200 µg/mL benzalkonyum klorür (BAK) içeren minimal tuzlu ortamda, 500 µg/mL asetat ile birlikte ya da asetat olmadan inkübe edilmiştir. Sadece 1000 µg/mL asetat içeren ortamda inkübe edilen kültürler kontrol olarak kullanılmıştır. BAK ve asetat tamamen tüketildikten sonra, 48 saatlik inkübasyon sonunda, plazmidler çıkarılmış ve dizilenmiştir. Transpozisyon deneyleri sırasında elde edilen plazmid dizileri, plazmidlerin orijinal dizileri ile karşılaştırılmış ve transpozisyon olayları tanımlanmıştır. DSM9751'deki p9751 üzerinde BAK'ler tarafından katalize edilen iki büyük transpozisyon olayı tanımlanmıştır. Birincisi IS21 ailesi IS1474'ün plazmitten kopması, diğeri ise IS1380 ailesi ISPa33'ün plasmide atlamasıdır. pRK24, merPTR operonunu taşıyan Tn3 ailesi birim transpozonunun ağır saldırısı altındadır. Bu transpozon, BIOMIG1'deki pRK24 üzerinde üç farklı yere atlayarak plazmidin T4SS transfer bölgesinin kopmasına neden olmuştur. Sonuç olarak, bu çalışma Pseudomonas spp.'ye özgü konjugatif plazmidlerin DAB dezenfektanlarının etkisi altında TE'lere hedef olduğunu göstermiştir. Bu tür transpozisyon olaylarının sadece genlerin yatay transferine değil, aynı zamanda konjugatif plazmidlerin genetik çeşitlenmesine de yol açabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Transposable elements (TEs) are genetic vehicles that play a pivotal role in bacterial genome evolution due to their autonomous mobility. TEs are especially important for their ability to mobilize genes, including those related to antimicrobial resistance and xenobiotic degradation. Beyond their genomic movement, interaction of TEs with other mobile genetic elements, such as conjugative plasmids, raises concerns about the potential dissemination of resistance genes. The main objective of this study is to evaluate the interaction of TEs with conjugative plasmids when bacteria is exposed to quaternary ammonium disinfectants (QACs). In this study, we used two bacterial strains i.e. Pseudomonas sessilinigenes BIOMIG1BAC and Pseudomonas saponiphila DSM 9751, both of which can degrade QACs and have significant number of TEs in their chromosome. DSM9751 harbor a native conjugative plasmid (p9751) whereas BIOMIG1 has been transformed with pRK24. Both strains were incubated in minimal salt medium containing 200 µg/mL benzalkonium chlorides (BACs) with or without 500 µg/mL acetate. Cultures incubated in only 1000 µg/mL acetate were used as the controls. At the end of 48-hr incubation when the BACs acetate was completely utilized, plasmids were extracted and sequenced. Sequences of plasmids obtained during the transposition experiments were compared with the original sequences of the plasmids and the transposition events were identified. Two major transposition events catalyzed by BACs were identified on p9751 in DSM9751. The first one was excision of IS21 family IS1474 and the other was insertion of IS1380 family ISPa33. pRK24 was under heavy attack of Tn3 family unit transposon carrying merPTR operon. This transposon translocate itself to three different locations on pRK24 in BIOMIG1 resulting in excision of T4SS transfer region of the plasmid. In conclusion, this study showed that conjugative plasmids native to Pseudomonas spp. serve as targets to TEs under the influence of QAC disinfectants. Such transposition events may not only result in horizontal transfer of genes but also genetic diversification of conjugative plasmids.
Benzer Tezler
- Kuaterner amonyum silan bileşiklerinin (silquat) sentezi ve antimikrobiyal özelliklerinin test edilmesi
Synthesis and testing of antimicrobial properties of quaternary ammonium silane compounds (silquat)
TUĞÇE KURUCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MikrobiyolojiAkdeniz ÜniversitesiAnorganik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESİN AKARSU
- Farklı zincir uzunluklarına ve yapılarına sahip kuaterner amonyum silan bileşiklerinin toksik etkilerinin Drosophila melanogaster'da değerlendirilmesi
Assessment of the toxic effects of silane quaternary ammonium compounds with various chain lengths and structures on Drosophila melanogaster
GHADA TAGORTI
- Nanoteknolojik dezenfektanların etkinliği ve biyofilm üzerine etkisi
The efficacy of nanotechnological disinfectants and the impact on biofilms
GÖKÇE YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mikrobiyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN TÜRETGEN
- Bazı patojenik bakterilerin su ürünleri işletmelerinde kullanılan yüzeylerde biyofilm oluşturmasına dezenfektanların etkisi
Effect of disinfectants on biofilm formation by some pathogenic bacteria on the surfaces used in seafood processing plants
MELEK AYŞE DEMİRHİSAR
Doktora
Türkçe
2010
Su ÜrünleriEge ÜniversitesiSu Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU KIŞLA
PROF. DR. GÜLŞEN ALTUĞ
- Kanatlı Salmonella'ları üzerine dezenfektanların etkisinin karşılaştırmalı değerlendirilmesi
The comparative evaluation of effects of disinfectants on avian Salmonellae
ADİL AKSOY
Doktora
Türkçe
2015
MikrobiyolojiAnkara ÜniversitesiVeterinerlik Mikrobiyolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN YARDIMCI