Developing innovative approaches using the QPCR method for the detection of spore-forming bacilli of the bacillaceae and anoxybacillaceae families that cause contamination in the process of milk and dairy products
Süt ve süt ürünlerinin üretiminde kontaminasyona neden olan bacillaceae ve anoxybacillaceae familyalarina ait spor üreticisi basillerin QPCR ile tespitine yönelik yenilikçi yaklaşimlar geliştirilmesi
- Tez No: 929675
- Danışmanlar: PROF. DR. ARZU ÇÖLERİ CİHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biology, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 184
Özet
Tez kapsamında öncelikle süt/süt ürünleri kontaminantı olarak bilinen 65 Bacillaceae ve Anoxybacillaceae üyesine özgü gen dizileri (16S rRNA, rpoA, rpoB, gyrA, gyrB, spo0A, spo0B, spoIIIAB) kullanılarak yeni primer/prob tasarımları yapılmıştır. İlk olarak konvansiyonel PCR'la doğrulanan tasarımlardan 11'i seçilmiş, sonrasında ise hızlı ve hassas tespit amacıyla 7 sporlu basilin genomik DNA'larıyla qRT-PCR optimizasyonları yürütülmüş, iç ve dış grup çaprazlamalar sonucunda internal kontrolle birlikte en uygun 4 primer/prob seti seçilmiştir. Tekli (T) ve çoklu (Ç) qRT-PCR çalışmalarıyla seçilen 7 türün spor ve vejetatif hücrelerinin tespiti moleküler düzeyde gerçekleştirilmiştir. Buna göre Anoxybacillus; F81 (ET=%63, EÇ=%83) ve DSM 2641 (ET=%72, EÇ=%80), Geobacillus; DSM 465 (ET=%120, EÇ=%24) ve ATCC 43223 (ET=%118, EÇ=%80), Bacillus; DSM 1971 (ET=%86, EÇ=%88), DSM 13 (ET=%76, EÇ=%105) ve DSM 7 (ET=%66, EÇ=%113) cinsleri için kantitatif analizlerde lineer regresyon eğrileri ve etkinlik (%E) değerleri saptanmış, tespit edilebilirlikleri istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Sütten vorteksv/sonikasyons yöntemleriyle DNA izolasyonu sonucunda, kit kapsamında kullanılacak vorteksleme ile sırasıyla vejetatif hücre ve sporlardan 28-99 ve 30-1255 ng/µL genomik DNA izole edilebilmiş, qRT-PCR'daki üstünlüğü gösterilmiştir. Süt varlığında kültüre dayalı yöntemlerle tespit limitleri tüm temsilci türlerde 10²-10⁹ KOB/mL olarak belirlenirken, vorteks veya sonikasyonla sütten izole DNA'larla yürütülen qRT-PCR'da limitler Anoxybacillus için v ve s, 10⁴-10⁹; Geobacillus için v, 10³-10⁹ ve s, 10⁴-10⁹; Bacillus için v, 106-109 ile s, 10⁵-10⁹ KOB/mL olarak saptanmıştır. Böylece, Anoxybacillaceae (Anoxybacillus, Anoxybacteriodes, Thermoaerobacillus, Geobacillus, Parageobacillus) ve Bacillaceae (Bacillus) familyası üyelerini özgül olarak tespit edebilecek ticari bir kitin ön-tasarımı gerçekleştirilmiş, süt kontaminantı mikroorganizmaların hassas, hızlı ve güvenilir bir şekilde tespitine yönelik multipleks qRT-PCR temelli yenilikçi bir yaklaşım sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Within the scope of the thesis, new primer/probe designs were created using gene sequences (16S rRNA, rpoA, rpoB, gyrA, gyrB, spo0A, spo0B, spoIIIAB) specific to 65 members of Bacillaceae and Anoxybacillaceae, known as milk/dairy product contaminants. Eleven designs initially validated by conventional PCR were selected, followed by qRT-PCR optimizations using genomic DNA of seven spore-forming bacilli for rapid and sensitive detection. After internal and external group cross-evaluations, the most suitable four primer/probe sets, including an internal control, were identified. Single (S) and multiplex (M) qRT-PCR analyses successfully detected spores and vegetative cells of seven target species at the molecular level. Quantitative analyses established linear regression curves and efficiency (E%) values for Anoxybacillus (F81: ES=63%, EM=83%; DSM 2641: ES=72%, EM=80%), Geobacillus (DSM 465: ES=120%, EM=24%; ATCC 43223: ES=118%, EM=80%), and Bacillus (DSM 1971: ES=86%, EM=88%; DSM 13: ES=76%, EM=105%; DSM 7: ES=66%, EM=113%), with their detectability statistically evaluated. DNA isolation from milk using vortex/sonication yielded 28–99 ng/µL and 30–1255 ng/µL of genomic DNA from vegetative cells and spores, respectively, demonstrating superiority in qRT-PCR. Detection limits with culture-based methods ranged from 10²–10⁹ CFU/mL, while qRT-PCR with vortex/sonication-isolated DNA showed limits of 10⁴–10⁹ (Anoxybacillus, v and s), 10³–10⁹/10⁴–10⁹ (Geobacillus, v/s), and 10⁶–10⁹/10⁵–10⁹ CFU/mL (Bacillus, v/s). This study established a preliminary design for a commercial kit to specifically detect Anoxybacillaceae (Anoxybacillus, Anoxybacteriodes, Thermoaerobacillus, Geobacillus, Parageobacillus) and Bacillaceae (Bacillus) members, offering an innovative multiplex qRT-PCR-based approach for the rapid, sensitive, and reliable detection of milk contaminants.
Benzer Tezler
- Makine öğrenmesi kullanarak windows olay kayıtları ile dinamik davranış analizi
Dynamic behavior analysis through novel windows event logs with machine learning
GÖKSUN ÖNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ AYDIN SELÇUK
DR. MESUT GÜVEN
- Endüstriyel tasarım üretimlerinin işlevsel ve estetik bağlamda incelenmesi
Examination of indüstrial desing productions in a functionality and aesthetics context
İBRAHİM KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Endüstri Ürünleri TasarımıGiresun ÜniversitesiSanat ve Tasarım Ana Sanat Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA NUR ATASOY
- Fen bilimleri dersi değerlendirme sorularının doğal dil işleme yöntemleri ile analizi: Nitelendirme, kümeleme ve sınıflandırma çalışması
Analysis of science assessment questions with natural language processing methods: Characterization, clustering and classification study
OSMAN PİŞGİNEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET YAVUZ
- Dijital dönüşüm ve endüstri 4.0 uygulamaları için kamu hizmet alanlarının bulanık z-sayılar temelli karar destek modelleri ile değerlendirilmesi ve önceliklendirilmesi
Evaluation and prioritization of public service areas with fuzzy z-numbers based decision support models for digital transformation and industry 4.0 applications
DUYGU SERGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İREM UÇAL SARI
- Gelir yakınsama hipotezinin yeni uzamsal ağırlık matrisleri altında test edilmesi: Avrupa örneği
Testing the income convergence hypothesis under new spatial weight matrices: The European example
SİNAN YILDIRIM
Doktora
Türkçe
2025
EkonometriKaradeniz Teknik ÜniversitesiEkonometri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA ABDİOĞLU