Aptamer tabanlı yaklaşımlar ile Alicyclobacillus sporlarının seçici ve hassas tespiti
Selective and sensitive detection of Alicyclobacillus spores by aptamer-based approaches
- Tez No: 975898
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ÇABUK, DOÇ. DR. CEREN BAYRAÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Bilim ve Teknoloji, Biotechnology, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Gıda mikrobiyolojisi, Nanobiyoteknoloji, Food microbiology, Nanobiotechnology
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İçecek endüstrisinde ürün kalitesinin sürekli izlenmesi, tüketici beklentilerini karşılamak açısından büyük önem taşımaktadır. Termo-asidofilik özelliklere sahip Gram-pozitif Alicyclobacillus spp. bakterileri patojen olmasalar da meyve suyu işleme koşullarına dayanıklı ısıya dirençli endosporları nedeniyle önemli bir kalite sorunu oluşturmaktadır. Bu bakteriler, yüksek sıcaklık ve asidik ortamlarda hayatta kalabildikleri için meyve suyu üretiminde ciddi sorunlara yol açmaktadır. Mevcut tespit yöntemleri ise genellikle kültürleme, izolasyon ve tür tanımlamasını içerdiğinden oldukça zaman alıcıdır ve sonuçların alınması bir haftayı bulabilmektedir. Bu durum, tedarik zincirinde gecikmelere ve ekonomik kayıplara neden olabilmektedir. Bu çalışmada, Alicyclobacillus sporlarını tanıyabilen DNA aptamerlerinin geliştirilmesi ve karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Aptamer seçimi, manyetik boncuk tabanlı spor-SELEX (Sistematik Ligandların Üstel Zenginleştirme Yoluyla Evrimi) yöntemiyle gerçekleştirilmiş ve süreç boyunca akış sitometrisi ile jel elektroforezi gibi tekniklerle seçim etkinliği doğrulanmıştır. Seçim sonrası yapılan analizlerde, aptamerlerin hedef sporlara karşı yüksek afiniteli ve seçici bağlanma özellikleri gösterdiği belirlenmiş, böylece özgül aptamerlerin başarıyla geliştirildiği ortaya konmuştur. FAM işaretli Apt-1, Apt-2 ve Apt-3 aptamerlerinin Alicyclobacillus sporlarına bağlanma özellikleri, farklı konsantrasyon ve ortam koşullarında değerlendirilmiştir. SELEX tamponunda elde edilen yüksek korelasyonlu standart eğriler, aptamerlerin kantitatif analizler için yeterli sinyal kararlılığına sahip olduğunu göstermiştir. Zaman temelli bağlanma analizleri, bağlanmanın 45. dakikada dengeye ulaştığını ortaya koymuştur. SELEX tamponunda en düşük Kd değerine Apt-2 sahipken, portakal ve elma suyu gibi kompleks gıda matrislerinde en yüksek bağlanma afinitesinin Apt-3 tarafından sergilendiği belirlenmiştir. Bu bulgular hem aptamer geliştirme sürecine hem de potansiyel uygulama alanlarının anlaşılmasına katkı sağlamış; ayrıca meyve suyu endüstrisinde hızlı ve güvenilir bir kalite kontrol yönteminin uygulanabilirliğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Continuous monitoring of product quality in the beverage industry is of great importance to meet consumer expectations. Although Alicyclobacillus spp. are Gram-positive, thermo-acidophilic bacteria that are non-pathogenic, they pose a significant quality problem due to their heat-resistant endospores, which can survive typical fruit juice processing conditions. These bacteria can withstand high temperatures and acidic environments, thereby causing serious quality issues in juice production. Conventional detection methods, which rely on culturing, isolation, and species identification, are time-consuming and may take up to a week to yield results. This delay can lead to disruptions in the supply chain and economic losses. This study aimed to develop and characterize DNA aptamers capable of recognizing Alicyclobacillus spores. Aptamer selection was performed using a magnetic bead-based spore-SELEX (Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment) method. Throughout the selection process, flow cytometric binding assays and agarose gel electrophoresis were employed to validate selection efficiency. Post-selection analyses revealed that the selected aptamers exhibited high affinity and specificity toward the target spores, confirming the successful development of sequence-specific aptamers. The binding performance of FAM-labeled Apt-1, Apt-2, and Apt-3 aptamers to Alicyclobacillus spores was evaluated under varying concentrations and environmental conditions. In SELEX buffer, standard calibration curves with high correlation coefficients demonstrated that the aptamers possessed stable signal properties suitable for quantitative analysis. Time-dependent binding assays indicated that equilibrium was reached at 45 minutes. While Apt-2 showed the lowest Kd value in SELEX buffer, Apt-3 displayed the highest binding affinity in complex food matrices such as orange and apple juice. These findings contribute to both the aptamer development process and the understanding of their application potential, highlighting the feasibility of implementing a rapid and reliable quality control method in the fruit juice industry.
Benzer Tezler
- Development of immunoaffinity enrichment techniques for measurement of gfap protein in serum by id-lc-ms/ms method
Serumda gfap proteininin ıd-lc-ms/ms yöntemi ile ölçümü için immünoafinite zenginleştirme tekniklerinin geliştirilmesi
SELİN YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. MERVE ÖZTUĞ KILINÇ
- İmmunoglobulin e'nin (IgE) tayini için aptamer tabanlı biyosensör geliştirilmesi
Development of an aptamer based biosensor for the determination of immunoglobulin e (IgE)
BERAY KIZILKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimyaİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİYE PERÇİN ÖZKORUCUKLU
- Development of aptamer based CD62 diagnostic kit
Aptamer tabanlı CD62 tanı kiti geliştirilmesi
MOHAMMED SATTAR ABDULJABBAR AL-SAADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyoteknolojiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMoleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGE ÇEVİK
- Tanı amaçlı algılayıcı moleküller olarak DNA oligomerleri ve aptamerleri
Novel DNA oligomers and aptamers based sensing molecules for diagnostics
ERKAN MOZİOĞLU
Doktora
Türkçe
2013
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
PROF. DR. Z.TANIL KOCAGÖZ
- Aptamer tabanlı teikoplanin yüklü poli laktik ko-glikolik asit nanopartiküllerin staphylococcus aureus üzerine ın vitro etkisi
In vitro effect on staphylococcus aureus of aptamer based teicoplanin loaded poly lactic co-llycolic acid nanoparticles
SAMET UÇAK
Doktora
Türkçe
2020
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BANU MANSUROĞLU