Bakteriyosin benzeri aktivite gösteren Bacillus thuringiensis suşlarının biyolojik aktivitelerinin araştırılması
Investigation of the biological activities of Bacillus thuringiensis strains exhibiting bacteriocin like activity
- Tez No: 960833
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE GÜNEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Bacillus thuringiensis, bakteriyosinler, antimikrobiyal, sitotoksisite, kanser hücre hatları, anjiyogenez, antiinflamatuar, Bacillus thuringiensis, bacteriocins, antimicrobial, cytotoxicity, cancer cell lines, angiogenesis, anti-inflammatory
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Bakteriyosinler bakteriler tarafından sentezlenen ve genellikle besinlerin korunmasında kullanılan antimikrobiyal peptidlerdir (AMP). Bakteriyosin benzeri inhibitör maddeler (BBİM) Gram pozitif bakteriler tarafından üretilir. Bacillus thuringiensis (Bt) büyümenin durgun fazında kristal proteinleri üreten ve spor oluşturan Gram pozitif bir bakteridir. Son yıllarda literatürde, Bt kaynaklı BBİM'ler tanımlanmış ve bazı bakteriyosinlerin kanser hücreleri üzerinde sitotoksik etkileri gösterilmiştir. Önceki araştırmalarımızda, Bt koleksiyonumuzda yer alan 100 farklı Bt suşunun Bacillus cereus indikatör bakterisine karşı antimikrobiyal etkisi incelenmiş ve bazı suşların etkili olduğu saptanmıştır. Bu tez çalışmasında, B. cereus'a karşı yüksek antimikrobiyal aktivite gösteren Bt-5Q ve Bt-90Q suşlarının öncelikle büyüme eğrisi ve bakteriyosin üretim kinetiği tespit edilmiştir. Daha sonra, bu suşlarının süpernatantları veya kısmi olarak saflaştırılmış bakteriyosinlerinin, çeşitli mikroorganizmalar üzerindeki antimikrobiyal spektrumu kuyu difüzyon yöntemiyle; farklı kanser hücre hatları üzerindeki sitotoksik etkileri MTT testiyle; apoptotik etkileri RT-PCR ile; antiinflamatuar ve antianjiyogenik özellikleri ELISA testi ile değerlendirilmiştir. Bt-5Q ve Bt-90Q suşlarının büyüme eğrisi ve bakteriyosin üretim kinetiği incelendiğinde, en yüksek bakteriyosin üretiminin 20. saatte meydana geldiği gözlenmiştir. Bu suşların kültür süpernatantlarında (CFS) tespit edilen bakteriyosin aktivitesine sıcaklığın etkisi incelendiğinde, en yüksek antimikrobiyal etkinin 30˚C'de gözlendiği belirlenmiştir. 5Q supernatantı 50 0C'de 2 saat süre sonunda %69 aktivite gösterirken 90Q supernatatatında aynı sıcaklıkta hiç aktivite tespit edilmemiştir. Bakteri süpernatantları farklı enzimlerle muamele edildiğinde, Proteinaz K ve lipaz'da bakteriyosin aktivitesi tamamen kaybolmuştur. A549 hücre hattında, tüm bakteriyosin türlerinin %60-70 arasında sitotoksik etki gösterdiği tespit edilmiştir. HT-29 hücre hattında ise 5Q suşu süpernatantının %58-72 arasında sitotoksisite sergilediği; 90Q süpernatantının ise %80'in üzerinde bir sitotoksik etki gösterdiği saptanmıştır. Ayrıca, 5Q bakteriyosininin 2.5 µg/ml dilüsyonda bile %50 sitotoksik aktiviteye sahip olduğu belirlenmiştir. A549 hücreleri 5Q (25µg/ml) ve 164QX1(100µl/ml) bakteriyosinlerle 24 saat muamele edildiklerinde, VEGF salgılanmasının kontrole kıyasla azaldığı; 90Q'dan elde edilen bakteriyosinin ise VEGF seviyesini arttırdığı gözlenmiştir. A549 hücrelerinin 90Q ve 164QX1 bakteriyosinleriyle 24 saatlik inkübasyonu sonucunda, TNF-α salınımının kontrole göre azaldığı ve anti-inflamatör etki gösterdiği tespit edilmiştir. Son olarak, 5Q ve 164QX1 bakteriyosinlerinin, apoptozda rol oynayan bax, puma ve kaspaz-3 genlerinin ifadesini kontrole göre anlamlı bir şekilde arttırdığı gözlenmiştir. Bu bulgular, Bt-5Q ve Bt-90Q, 164QX1 suşlarının sitotoksik, ve/veya antimikrobiyal, antiangiogenik ve antiinflamatuar aktivitelerinin yeni tedavi ajanlarının geliştirilmesinde önemli bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Bacteriocins are antimicrobial peptides (AMPs) synthesized by bacteria and are commonly used in food preservation. Bacteriocin-like inhibitory substances (BLIS) are produced by Gram-positive bacteria. Bacillus thuringiensis (Bt) is a Gram-positive bacterium that produces crystal proteins and forms spores during the stationary phase of growth. In recent years, Bt-derived BLIS have been identified in the literature, and some bacteriocins have been shown to exhibit cytotoxic effects on cancer cells. In our previous research, the antimicrobial activity of 100 different Bt strains from our Bt collection was tested against Bacillus cereus as an indicator bacterium, and some strains were found to be effective. In this thesis study, the growth curve and bacteriocin production kinetics of the Bt-5Q and Bt-90Q strains, which exhibited high antimicrobial activity against B. cereus, were first determined. Subsequently, the antimicrobial spectrum of the supernatants or partially purified bacteriocins of these strains against various microorganisms was evaluated using the well diffusion method; their cytotoxic effects on different cancer cell lines were assessed via MTT assay; apoptotic effects via RT-PCR; and anti-inflammatory and anti-angiogenic properties via ELISA assay. Upon examining the growth curves and bacteriocin production kinetics of Bt-5Q and Bt-90Q strains, the highest bacteriocin production was observed at the 20th hour. When the effect of temperature on bacteriocin activity in the culture supernatants (CFS) of these strains was evaluated, the highest antimicrobial activity was recorded at 30˚C. While the 5Q supernatant retained 69% activity after 2 hours at 50˚C, no activity was detected in the 90Q supernatant under the same conditions. When the bacterial supernatants were treated with different enzymes, bacteriocin activity was completely lost in the presence of Proteinase K and lipase. In the A549 cell line, all types of bacteriocins showed 60–70% cytotoxic effects. In the HT-29 cell line, the 5Q strain supernatant exhibited 58–72% cytotoxicity, while the 90Q supernatant demonstrated cytotoxic effects exceeding 80%. Moreover, the 5Q bacteriocin was found to have 50% cytotoxic activity even at a dilution of 2.5 µg/ml. When A549 cells were treated for 24 hours with 5Q (25 µg/ml) and 164QX1 (100 µl/ml) bacteriocins, VEGF secretion was reduced compared to the control; in contrast, the bacteriocin obtained from 90Q increased VEGF levels. After a 24-hour incubation of A549 cells with 90Q and 164QX1 bacteriocins, TNF-α secretion decreased compared to the control, indicating an anti-inflammatory effect. Lastly, the 5Q and 164QX1 bacteriocins were shown to significantly upregulate the expression of apoptosis-related genes bax, puma, and caspase-3 compared to the control. These findings reveal that the Bt-5Q, Bt-90Q, and 164QX1 strains possess significant potential for the development of new therapeutic agents due to their cytotoxic, antimicrobial, anti-angiogenic, and anti-inflammatory activities
Benzer Tezler
- Doğal Bacillus thuringiensis suşlarının bakteriyosin benzeri peptid üretim potansiyellerinin araştırılması
Investigation of bacteriocin-like peptide production potentials of natural Bacillus thuringiensis strains
SARAH BASIM JAWAD AL- BAGHDADI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE GÜNEŞ
- Çeşitli yırtıcı kuşlardan izole edilen laktik asit bakterileri'nin bakteriyosin benzeri madde üretim yeteneklerinin belirlenmesi ve üretim koşullarının optimizasyonu
Determination of bacteriocin like substance production capacity of lactic acid bacteria isolated from various birds of prey and optimization of the production conditions
CEM ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA YAMAÇ
YRD. DOÇ. DR. BUKET KUNDUHOĞLU
- Gıda kaynaklı laktik asit bakterileri kullanılarak ekzopolisakkarit üretimi
Exopolysaccharide production by using food borne lactic acid bacteria
İLKAY KIRMA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP DİLEK HEPERKAN
- Çeşitli gıdalardan izole edilmiş farklı laktik asit bakterilerinin bakteriyosin üretme yeteneklerinin ve bakteriyosin kısmi karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of bacteriocin producing ability of different lactic acid bacteria sp. that isolated from some foods and bacteriocin partial characteristics
TALHA DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gıda MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT AKIN
- Model sistemlerde laktik asit bakterilerinin bazı patojenler üzerine antibakteriyel etkilerinin incelenmesi
Determination of antibacterial activities of lactic acid bacteria against some pathogens
VOLKAN KALENDER KÖSEOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NECLA ARAN