3-(Trimetoksisilil) propil dimetil oktadesil amonyum klorür (antimic) ürününün olası antibakteriyel etki mekanizmasının araştırılması
Investigation of potential antibacterial mechanism of action of 3-(Trimethoxysilyl) propyl dimethyl octadecyl ammonium chloride (antimic)
Yazar: İLKNUR ŞİRİN
Danışman: DOÇ. DR. ARZU ÖZEL
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Eczacılık Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: 3-(Trimetoksisilil) propil dimetil oktadesil amonyum klorür = 3-(Trimethoxysilyl) propyl dimethyl octadecyl ammonium chloride ; Antienfektif ajanlar = Anti infective agents ; DNA = DNA ; DNA Topoizomerazlar = DNA Topoisomerases ; Dezenfektanlar = Disinfectants ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-bakteriyel = Drug resistance-bacterial

Özet:
DNA, tüm biyolojik ve fizyolojik fonksiyonlarımızdan sorumlu olan en önemli genetik materyaldir. DNA'nın yeniden replike olabilmesi için topoizomeraz adı verilen bir grup enzime ihtiyaç vardır. Bu enzimler DNA iplikçiklerinin açılıp tekrar birleştirilmesiyle DNA topolojisini düzenleyen, DNA replikasyonu, transkripsiyonu, rekombinasyon ve onarımı gibi işlemlerin sürdürülmesini sağlayan önemli enzimlerdir. Topoizomerazların inhibisyonuyla, hücre döngüsünün ligasyon aşaması bloke olup, genomun bütünlüğü zarar görmekte ve hücrede apoptozise yol açan tek ve çift sarmallı kopmalar meydana gelmektedir. Bu nedenle topoizomeraz enzimleri, yeni antibakteriyel ajanların keşfi ve geliştirilmesi bakımından oldukça önemli hedeflerdir. 
Bu çalışmada, Antimic® adlı ürünün etken maddesi olan 3-(trimetoksisilil) propil dimetil oktadesil amonyum klorürün (TPOAC) olası antibakteriyel etki mekanizmasının aydınlatılabilmesi amacıyla bileşiğin DNA nükleaz aktivitesi, DNA giraz, topoizomeraz I ve IV inhibisyon etkisi incelenmiştir. DNA kesim ve topoizomeraz inhibisyon çalışmaları agaroz jel elektroforezi yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. DNA nükleaz çalışmaları sonucunda bileşiğin konsantrasyona ve zamana bağlı olarak DNA kesim aktivitesi gösterdiği bulunmuştur. Bunun yanında bileşiğin konsantrasyona bağlı olarak topoizomeraz I, IV ve DNA giraz enzimleri üzerinde inhibitör etki gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca bileşiğin topikal kullanıma uygun beşeri ve/veya veteriner bir ilaç olarak geliştirilebilme potansiyelinin olduğu düşünülerek yapılan in vitro MTT sitotoksisite çalışmaları sonucunda bileşiğin konsantrasyona bağlı olarak hücre ölümü meydana getirdiği görülmüştür.

Abstract:
DNA is the most important genetic material as it is responsible for all biological and physiological functions. In order to DNA to be replicated again, a group of enzymes called topoisomerase are needed. These enzymes regulate DNA topology by opening and recombining DNA strands and are important for processes like DNA replication, transcription, recombination and repair. By inhibition of topoisomerases, the ligation step of the cell cycle is blocked, the integrity of the genome is impaired, and the single and double stranded breaks occur which lead to apoptosis in the cell. For this reason, topoisomerase enzymes are very important targets for the discovery and development of new antibacterial agents. 
In this study, DNA nuclease activity, DNA gyrase, topoisomerase I and IV inhibition effect of the compound were investigated to elucidate the possible antibacterial action mechanism of trimethoxysilyl propyl octadecyl ammonium chloride (TPOAC), the active ingredient of the product called Antimic®. DNA cleavage and topoisomerase inhibition studies were carried out using agarose gel electrophoresis method. As a result of DNA nuclease studies, it was found that the compound showed DNA nuclease activity depending on the concentration and time. In addition, it was determined that the compound exerts inhibitory effect on topoisomerase I, IV and DNA gyrase enzymes in a concentration dependent manner. In addition, as a result of in vitro MTT cytotoxicity studies carried out considering that the compound has the potential to be developed as a human and/or veterinary drug suitable for topical use, it was observed that the compound caused cell death in a concentration dependent manner.