Bakteri yüzey potansiyelinde çok düşük frekanslı elektromanyetik alanların ve katyonik peptidlerin meydana getirdiği değişimlerin malvern zetasizer ve floresans spektroskopisi ile saptanması
Detection of the changes on surface charges of bacteria induced by extremely low frequency electromagnetic fields and cationic peptides with using malvern zetasizer and fluorescence spectroscopy
Yazar: ESRA MÜNİRE CÜCE
Danışman: DOÇ. DR. G. AYŞE İNHAN GARİP ; YRD. DOÇ. ŞULE ÖNCÜL
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Elektromanyetik alanlar = Electromagnetic fields ; Katyonlar = Cations ; Peptidler = Peptides ; Spektroskopi = Spectroscopy ; Zeta potansiyeli = Zeta potential

Özet:
Katyonik peptidler, bakteri membranı ile elektrostatik olarak etkileşime girer. Çok düşük frekanslı elektromanyetik alanların (ÇDF- EMA), bakteri membranını etkilediği daha önceki çalışmalarda gösterilmiştir. Bu çalışmada, katyonik peptid ve ÇDF- EMA' nın etkisi altında, Stafilokok aureus (S.aureus) ve Stafilokok epidermidis (S.epidermidis) bakteri kökenlerinin elektriksel özelliklerindeki değişimler saptandı. Bakteri kökenleri ayrı ayrı ÇDF- EMA' ya ve katyonik peptide maruz bırakıldı. Bakteri yüzey yüklerinde ve bakteri membran potansiyelinde meydana gelen değişimler analiz edildi ve böylece katyonik peptidlerin ve ÇDF- EMA' ların bakteri membranı üzerindeki etkileri saptandı. Membran potansiyelindeki değişim voltaj duyarlı katyonik floresans prob 3,3'-Dipropylthiadicarbocyanine Iodide (DiSC3-(5)) kullanılarak floresans spektroskopisi ile belirlendi. Hücre yüzey yüklerinde meydana gelen değişimlerin belirlenmesi için Malvern zetasizer ile zeta potansiyeli ölçümleri alındı. Alınan ölçümlerde ÇDF- EMA etkisi ile her iki bakteri kökeninde hiperpolarizasyon ve zeta potansiyelinde pozitife kayma gözlenirken, katyonik peptid etkisiyle, S. epidermidis' te depolarizasyon, S. aureus' ta hiperpolarizasyon, zeta potansiyeli ölçümlerinde ise her iki bakteri kökeninde pozitife kayma gözlemlendi. Yapılan çalışmalar sonucunda elde edilen veriler ile katyonik peptidlerin ve ÇDF- EMA'nın, bakteri hücre membranı üzerinde meydana getirdiği değişimler gösterildi.Anahtar Kelimeler : ÇDF- EMA, DiSC3- (5), floresans spektroskopisi, katyonik peptid, zeta potansiyeli.

Abstract:
Detection of The Changes on Membrane Potential of Bacteria Induced by Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields and Cationic Peptides with Using Malvern Zetasizer and Fluorescence SpectroscopyCationic peptides are known to interact with the bacterial membranes through electrostatic attractions. Previously it was observed that extremely low frequency electromagnetic fields (ELF- EMF) affected the membrane of bacteria. The objective of this study was to determine the changes in electrical properties of the bacteria strains of S. epidermidis and S. aureus under the effect of cationic peptides and ELF- EMF. The strains were separately exposed to cationic peptide and ELF- EMF. The changes on bacterial surface charges and bacterial membrane potential were analyzed and thus the effects of cationic peptides and ELF- EMF on bacterial membrane were determined. The changes on membrane potential were detected using cationic fluorescence probe 3,3'-Dipropylthiadicarbocyanine Iodide (DiSC3-(5)) that has voltage sensitivity with fluorescence spectroscopy. In order to determine changes in surface charge zeta potential measurements were taken by Malvern Zetasizer. The measurements obtained for membrane potential showed hyperpolarization under the effect of ELF-EMF and in addition to this result zeta potential of bacteria were shifted towards positive values. Under the effect of cationic peptides, a depolarization of S. epidermidis and hyperpolarization on S. aureus were and the zeta potential of bacteria shifted towards positive values. As a result of these experiments, it was shown that both cationic peptides and ELF-EMF changed the electrical properties of cell membrane of bacteria.Key words: cationic peptide, DiSC3- (5), ELF- EMF, fuorescence spectroscopy, zeta potential.