Çevreden toplanan su örneklerinden saptanan bakterilerde tetrasiklin, makrolid, sülfametoksazol ve trimetoprim direncinden sorumlu genlerinin araştırılması
Investigation of genes responsible for tetracycline, macrolide, sulfamethoxazole and trimethoprim resistance in bacteria detected from water samples collected from the environment
Yazar: KÜBRA KÜÇÜKGÖZ
Danışman: PROF. DR. YASEMİN ZER
Gaziantep Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Bakteriler = Bacteria ; Genler = Genes ; Makrolidler = Macrolides ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Su = Water ; Sulfametoksazol = Sulfamethoxazole ; Tetrasiklin = Tetracycline ; İlaçlara direnç = Drug resistance

Özet:
Su, dünyadaki en önemli bakteri habitatlarından biridir.Ayrıca bakterilerin farklı çevrelerde yayılmasının ana yollarındandır.Bakterilerin su gibi çevre şartlarına olan dayanıklılığı ve bu ortamda çoğalabilmeleri, bakteriler arasında çeşitli gen transferlerine de kaynak oluşturmaktadır. Bu çalışma Varşova'da bulunan 7 çevresel su örneğinden (nehir ve nehir çevresindeki kar suyu) izole edilen bakterilerin plasmid aracılı antibiyotik direnç genlerine sahip olup olmadığı, eğer bu genleri taşıyorsa bu genlerin transferinin mümkün olup olamacağının araştırılması amacıyla yapıldı. Su örneklerinde tetrasiklin,makrolid, sülfametoksazol ve trimethoprim direncinden sorumlu gen (tet A, tet W, tet O, tet Q ve tet C,erm A, erm B, ermC, sul1 geni, DHFR I gen) bölgelerine özgü primer dizileri kullanıldı. Ayrıca lateral gen transferinden (konjugasyon) sorumlu gen bölgesi int I geni olmak üzere hedef bölge araştırıldı. Gen bölmeleri real-time PCR yöntemi ile Varşova Medikal üniversitesinde araştırıldı.Tür ve cins düzeyinde tanımlanması konvasyonel yöntemler ve Vitek2 cihazı (bioMeriux,Fransa) kullanılarakGaziantep Üniversitesi'nde yapıldı.Direnç geni bulunan suşların doğrulanması amacıyla DNA sekans analizi (Sanger) yapıldı. Plazmid veya gen transfer elementleri içeren örneklerden elektroporasyon yöntemiyle dirençsiz E.coli suşlarına direnç aktarımı yapıldı. Susic nehrinde test edilen direnç genlerinden hiçbirine rastlanmazken, Vistula nehrinde test edilen tüm direnç gen bölgeleri saptandı. Kar örneğinde (snow) erm C dışındaki tüm gen bölgeleri saptandı. Nehirlerde en fazla oranda bulunan gen ise tet C olup, 5 farklı nehirde saptandı.Vistula nehri ve kar suyu örneğine yapılan sekans analizinden sonra Vistula Nehrinde konjugasyon kolaylaştırıcı 'mob' proteinleri,kar suyu örneğinde ise 2 adet plazmid bulundu. Transfer proteini taşıyan bu iki örnekten elektroporasyon sonucunda dirençsiz E.coli suşlarında direnç geni aktarımı ile direnç gelişimi gözlendi.Araştırmamız çevrede bulunan dirençli bakterilerin diğer bakteriler içinde gen rezervuarı oluşturabileceği saptandı.


Anahtar kelimeler: Antibiyotik direnci, plazmid,PCR, çevre

Abstract:
Water is one of the most important bacterial habitats in the world. It is also one of the main ways of spreading bacteria in different environments. Resistance of bacteria to environmental conditions such as water and their ability to multiply in this environment is the source of various gene transfers between bacteria. This study was conducted to investigate whether bacteria isolated from 7 environmental water samples (snow and river water) in Warsaw have plasmid-mediated antibiotic resistance genes, and whether these genes can be transferred if they carry these genes. Primer sequences specific for the gene responsible for tetracycline, macrolide, sulfamethoxazole and trimethoprim resistance (tet A, tet W, tet O, tet Q and tet C, erm A, erm B, ermC, sul1 gene, DHFR I gene) were used in water samples. In addition, the target region of the gene responsible for lateral gene transfer (conjugation) was investigated. Gene compartments were investigated by real-time PCR method at Warsaw Medical University. Identification of species and genera was made by using conventional methods and Vitek2 device (bioMeriux, France) at Gaziantep University. DNA sequence analysis (Sanger) was performed to confirm strains with resistance gene. Resistance transfer was performed to the non-resistant E.coli strains by electroporation from samples containing plasmid or gene transfer elements. While none of the resistance genes tested in the Susic river were detected, all resistance gene regions tested in the Vistula river were detected. All gene regions except snow erm C were detected in the snow sample. The most common gene in rivers is tet C and it was detected in 5 different rivers. After sequence analysis of vistula and snow water samples, conjugation facilitating ob mob 'proteins were found in Vistula River and 2 plasmids were found in snow water sample. Electroporation of these two specimens carrying transfer protein showed resistance resistance in non-resistant E.coli strains by resistance gene transfer. Our research showed that resistant bacteria found in the environment could create gene reservoirs among other bacteria.