Hayvansal orijinli escherichia coli izolatlarının filogruplarının belirlenmesi ve virulens genlerinin analizi
Determination of phylogroups of escherichia coli isolates of animal origin and analysis of virulence genes
Yazar: EMRE KARAKAYA
Danışman: PROF. DR. FUAT AYDIN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Dışkı = Feces ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Genler = Genes ; Kimliklendirme = Identification ; Virülans = Virulence ; Virülans faktörleri = Virulence factors

Özet:
Bu çalışmada at, kedi, köpek, koyun, sığır ve tavuk dışkı örneklerinden elde edilen Escherichia coli izolatlarının filogruplarının belirlenmesi ve bazı önemli virülens genlerinin araştırılması amaçlandı. Bu amaçla, 100'er adet at, kedi, köpek, koyun, sığır ve tavuk dışkı örneği olmak üzere, toplam 600 adet dışkı örneği materyal olarak kullanıldı. E. coli'nin izolasyonu amacıyla, dışkı örneklerinden MacConkey agarlara direkt ekim yapıldı. Elde edilen izolatların identifikasyonu, fenotipik testler ve moleküler yöntem (tür spesifik multipleks Polymerase Chain Reaction (mPCR)) ile gerçekleştirildi. Hayvan dışkılarından elde edilen E. coli izolatlarının filogrupları, kuadrupleks PCR, filogrup C ve E spesifik mPCR ile belirlendi. Ayrıca izolatların 6 farklı virülens geninin (bfpA, eaeA, LT, ST, Stx1 ve Stx2) araştırılması amacıyla, altı farklı primer çiftinin kullanıldığı mPCR yönteminden yararlanıldı.
Çalışmada elde edilen toplam 600 E. coli izolatının 120 (% 20)'si filogrup A, 269 (%44.8)'u filogrup B1, 58 (% 9.7)'i filogrup B2, 19 (% 3.2)'u filogrup C, 35 (% 5.8)'i filogrup D, 56 (% 9.3)'sı filogrup E, 31 (% 5.2)'i filogrup F ve 12 (% 2)'si ise Escherichia clades olarak tanımlandı. E. coli izolatlarında en çok saptanan filogrup B1 (%44.8) iken, en az saptanan filogrup ise Escherichia clades (% 2) oldu. Bununla birlikte, mPCR ile gerçekleştirilen virülens gen analizi sonucunda, 149 (% 24.8) E. coli izolatında virülens geni saptanmasına rağmen, 451 (%75.1) izolatta hiçbir virülens geni saptanmadı. Analiz sonuçlarına göre, en çok belirlenen virülens geni Stx1 iken, en az belirlenen virülens geni ise LT oldu. Sonuç olarak, bu çalışmada, hem hayvan türü hem de incelenen E. coli izolat sayısına bakıldığı zaman, elde edilen veriler epidemiyolojik açıdan büyük önem taşımaktadır. Çalışmamızda, kommensal özellikteki filogrup A, B1 ve C izolatlarında virülens genlerinin % 13.5 oranında tespit edilmesi, bu izolatların gerek hayvan gerekse halk sağlığı açısından potansiyel bir tehlike oluşturabileceğini düşündürmektedir.
Anahtar Kelimeler: Dışkı, Escherichia coli, filogrup, identifikasyon, virülens genleri

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the phylogroups of Escherichia coli isolates recovered from horse, cat, dog, sheep, cattle and chicken faeces samples and to investigate some important virulence genes. For this purpose, a total of 600 faeces samples, 100 from each of the horse, cat, dog, sheep, cattle and chicken, were used as material. For the isolation of E. coli, faeces samples were directly inoculated onto MacConkey agar. The identification of the recovered isolates was performed by phenotypic tests and molecular method (species-specific multiplex Polymerase Chain Reaction (mPCR)). Phylogroups of E. coli isolates obtained from animal feces were determined by quadruplex PCR, phylogroup C and E specific mPCR. In addition, mPCR method, including six different primer pairs, was used to investigate 6 different virulence genes (bfpA, eaeA, LT, ST, Stx1 and Stx2) of the isolates.
Of the total 600 E. coli isolates recovered in the study, 120 (20%), 269 (44.8%), 58 (9.7%), 19 (3.2%), 35 (5.8%), 56 (9.3%), 31 (5.2%) and 12 (2%) were identified as phylogroup A, B1, B2, C, D, E, F and Escherichia clades respectively. The most common phylogroup detected in E. coli isolates was B1 (44.8%), while the least phylogroup detected was Escherichia clade (2%). However, as a result of the virulence gene analysis performed by mPCR, although the virulence gene was detected in 149 (24.8%) E. coli isolates, no virulence gene was detected in 451 (75.1%) isolates. According to the analysis results, the most virulence gene determined was Stx1, while the least determined  virulence gene was LT. In conclusion, in this study, when both the animal species and the number of E. coli isolates examined are considered, the data obtained are of great importance in epidemiological terms. In our study, the detection of virulence genes in 13.5% among phylogroup A, B1 and C isolates with commensal characteristics suggests that these isolates may pose a potential danger in terms of both animal and public health.
Key words: Identification, Escherichia coli, faeces, phylogroup, virulence genes