Development of isothermal nucleic acid amplification methods at room temperature
Oda Sıcaklığında Nükleik Asit Çoğaltım Yöntemlerinin Geliştirilmesi
- Tez No: 954925
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZGE CAN, PROF. DR. ZÜHTÜ TANIL KOCAGÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Medikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Klinik enfeksiyöz hastalıkların tanısında nükleik asit testlerinin (NAAT) kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Bu alanda polimeraz zincir reaksiyonu temelli sistemler, günümüzde hala kompleks ve yüksek maliyetlidir. Enfeksiyöz hastalıkların NAAT ile tespit edilmesi yalnızca merkezi laboratuvarlarda, üst düzey cihazlar ve alanında yetkin personeller aracılığıyla gerçekleştirilmektedir. Sınırlı finansal kaynaklara sahip gelişmekte olan ülkeler, ticari olarak mevcut olan karmaşık NAAT sistemlerini uygulayabilme olanağına sahip değildir. Hasta başı NAAT sistemleri, düşük kaynağa sahip ve hastalık oranı yüksek olan bölgelerde ihtiyaç duyulan tanı yöntemlerine erişimi sağlayabilir. Gerçek zamanlı izlenebilir bir izotermal çoğaltım yöntemi kullanılarak testlerin uygulanmasındaki zorluklar, maliyet ve karmaşıklık azaltılabilir. M13 bakteriyofajlarına ait Protein 2 (P2) olarak adlandırılan fonksiyonel bir protein, f1 replikasyon orijininde bulunan özgün bir dizi üzerinde çift zincirli DNA'nın yalnızca tek zincirini keserek faj replikasyonunda rol alır. P2'nin sentezi, M13 fajları ile enfekte olmuş konak bakteri hücreleri tarafından 37°C sıcaklıkta gerçekleşir. Bu durum, proteinin DNA zinciri kesim reaksiyonunu in vitro olarak benzer sıcaklık ya da daha altındaki koşullarda da gerçekleştirebileceğini düşündürmüştür. DNA'nın tek zinciri üzerinde kesim yapabilen enzimlerin kullanıldığı çeşitli NAAT yöntemleri geliştirilmiştir. Fakat bu yöntemlerde kullanılan enzimlerin çalışma sıcaklıklarının yüksek olması ve dolayısıyla ısıtıcı bir ekipman gerektirmesi maliyeti arttırarak yöntemin uygulanabilirliğini kısıtlamaktadır. Aynı zamanda P2'nin biyokimyasal özelliklerinin ve enzimatik aktivitesine dair çalışmaların yeterli düzeyde olmadığı görülmüştür. İlgili çalışma ile P2 hakkında daha fazla verinin elde edilmesiyle birlikte, patojene özgün primer çifti tasarlanarak, P2'nin kullanıldığı oda sıcaklığında yeni bir izotermal nükleik asit çoğaltım yönteminin geliştirilmesi beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Nucleic acid testing for infectious diseases at the point of care is beginning to enter clinical practice in developed and developing countries. In this field, polymerase chain reaction-based systems are still relatively complex and expensive. The detection of infectious diseases with nucleic acid amplification tests (NAATs) is only carried out in central laboratories equipped with high-level devices and operated by skilled personnel in this field. Developing countries have limited financial resources and cannot implement commercially available complex NAAT systems. Point-of-care NAAT systems can provide access to the diagnostic methods needed in regions with low resources and high disease rates. The difficulties, costs and complexity of implementing tests can be reduced by using a real-time monitorable isothermal amplification method. A functional protein called Protein 2 (P2) of M13 bacteriophages takes a role in phage replication by nicking only the single strand of double-stranded DNA on a specific sequence in the f1 replication origin. The expression of the P2 occurs at 37°C by phage infected host bacterial cells. This suggests that the P2 can nick the DNA strand under similar temperatures or lower conditions at in vitro. Various NAAT methods have been developed using enzymes that can nick on a single strand of DNA. However, the high operating temperatures of these enzymes and the requirement of heating equipment increase the cost and limit the applicability of the method. Also, previous studies have not more information about the biochemical properties and enzymatic activity of P2. In this study, it is expected that developing the new isothermal nucleic acid amplification method using P2 at room temperature by designing a pathogen-specific primer pair and obtaining more data on P2.
Benzer Tezler
- Salmonella'nın lamp yöntemi ile tespiti için tanı prototipi geliştirilmesi ve bu prototipin tanısal değerinin araştırılması
Development of a diagnostic prototype for detection of salmonella by the lamp method and investigation of the diagnostic value of this prototype
GÜLNUR SERDAR
Doktora
Türkçe
2022
Veteriner HekimliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKTAY GENÇ
- Development of a selection protocol for target nucleic acids based on nanoparticles
Nükleik asit hedeflerinde nanopartikul tabanlı seçim protokolü geliştirilmesi
AYŞE PINAR AKALIN
Doktora
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- Tüberküloz teşhisi için kullanılmak üzere mikro ısıtıcı tasarlanması karakterizasyonu ve üretimi
Microheater design production and characterisation for using in tuberculosis detection
MUHAMMED BEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Development of a nucleic acid-based isothermal diagnostic test for border disease which causes losses in animal husbandry
Hayvancılıkta kayıplara neden olan border hastalığı için nükleik asit temelli izotermal tanı kiti geliştirme
SANEM AYAZ KÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜMEYRA TAŞKENT SEZGİN
DOÇ. DR. GÜLİSTAN MEŞE ÖZÇİVİCİ
- Bitki hastalığı tespiti için ilmiğe dayalı izotermal çoğaltma yönteminin optimizasyonu
Optimization of loop mediated isothermal amplification assay for plant disease detection
HASAN SAĞCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Biyoteknolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESLİHAN TURGUT KARA