Pasteurella multocida ve Mannhemia haemolytica suşlarının virulens özelliklerinin moleküler olarak incelenmesi
Molecular investigation of virulence characteristics of Pasteurella multocida and Mannhemia haemolytica strains
Yazar: ERSAN PÜTÜR
Danışman: DOÇ. DR. SEYDA CENGİZ
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Amaç: Bu çalışma da Pasteurella multocida ve Mannheimia haemolytica suşlarının PCR ile serotiplendirilmesi ve virulens özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Materyal ve Metot: Çalışma kapsamında sığır ve koyunlardan izole edilen 36 adet P. multocida ve 30 adet M. haemolytica suşu kanlı agar ve MacConkey besiyerlerinde pasajlandıktan sonra tüm suşlara kaynatma yöntemi ile DNA ekstraksiyonu yapıldı. Ekstraksiyon sonrasında serotiplendirilmesi ve virulens özelliklerinin belirlenmesi amacıyla PCR işlemleri gerçekleştirildi. Elektroforez ile PCR sonuçları değerlendirildikten sonra UV görüntüleme sisteminde sonuçlar görüntülendi.
Bulgular: PCR sonuçlarına göre 36 adet P. multocida izolatından 30 (%83,3) adet izolatın serotip A da yer aldığı, 6 (%16.7) adet izolatın serotip B de yer aldığı tespit edildi. İzolatlar içinde D, E ve F serotipleri tespit edilemedi. PCR sonuçlarına göre 30 adet M. haemolytica izolatı içinde 19 (%63.4) adet izolatın serotip A1 da yer aldığı, 3 (%10) adet izolatın serotip A2 de yer aldığı, 3 (%10) izolatın serotip A6 yer aldığı ve 5 (%16.6) adet izolatın ise bu serotiplarda yer almadığı tespit edildi. PCR sonuçlarına göre 36 adet P. multocida izolatı içinde 6 (%16.7) adet izolatta ompA geni, 32 (%88.9) adet izolatta oma87 geni, 32 (%88.9) adet izolatta nanB geni, 33 (%91.7) adet izolatta ptfA geni, 33 (%91.7) adet izolatta tbpA geni, 23 (%63.9) adet izolatta ompH geni, 28 (%63.9) adet izolatta pfhA geni ve 5 (%13.9) adet izolatta ise toxA geni tespit edildi.  PCR sonuçlarına göre 30 adet M. haemolytica izolatından 29 (%96.7) adet izolatta pomA geni, 26 (%86.7) adet izolatta irp geni, 26 (%86.7) adet izolatta lpsA geni ve 15 (%50) adet izolatta ise hf geni tespit edildi.
Sonuçlar: Çalışma sonuçlarına göre VITEK 2 Compact sistemi ile identifikasyon ve tür spesifik primerlerin kullanıldığı PCR işlemi ile elde edilen sonuçların tamamen uyumlu olduğu görülmüştür. P. multocida için serotip A ve M. haemolytica için serotip A1'ın yaygın olduğunu gösterdi. M. haemolytica (irp, pom A, lpsA ve hf) ve P. multocida (ompA, oma87, nanB, ptfA, tbpA, ompH, pfhA ve toxA) suşlarında birden fazla virülans geni tespit edildi. Solunum sistemi infeksiyonlarında önemli patojenler olan P. multocida ve M. haemolytica'nın sahip oldukları virulens genleri ve ait oldukları serotiplerin bilinmesi bu infeksiyonların epidemiyolojisi hakkında daha ayrıntılı bilgiler vermesinin yanında uygulanması gereken aşılarda hangi suşların kullanılması gerektiğini de göstermektedir. Etkili kontrol stratejilerinin oluşturulması için daha fazla moleküler epidemiyolojiye yönelik çalışmaların yapılması da gereklidir.
Anahtar Kelimeler: Gen, M.haemolytica, P. multocida, PCR, virülens

Abstract:
Aim: The aim of this study was to determine the serotyping and virulence characteristics of Pasteurella multocida and Mannheimia haemolytica strains by PCR.
Method: Thirty-six P. multocida and 30 M. haemolytica strains isolated from cattle and sheep were passaged on blood and MacConkey agar then DNA extraction was performed by boiling method. After DNA extraction, PCR procedures were performed to determine serotyping and virulence factors of strains. PCR products were  visualized in agarose gel electrophoresis using a UV imaging system.
Findings: PCR results showed that 30 (83.3%) of 36 P. multocida isolates were in serogroup A and 6 (16.7%) isolates were in serogroup B. Serogroups D, E and F were not detected among the isolates. In addition, among 30 M. haemolytica isolates, 19 (63.4%) isolates were in serogroup A1, 3 (10%) isolates were in serogroup A2, 3 (10%) isolates were in serogroup A6 and 5 (16.6%) isolates were not in these serogroups.  The virulence gene results demonstrated that among 36 P. multocida isolates, 6 (16.7%) isolates had ompA gene, 32 (88.9%) isolates had oma87 gene, 32 (88.9%) isolates had nanB gene, 33 (91.7%) isolates had ptfA gene, 33 (91.7%) isolates had tbpA gene, 23 (63.9%) isolates had ompH gene, 28 (63.9%) isolates had pfhA gene and 5 (13.9%) isolates had toxA gene. On the other hand, pomA gene was detected in 29 (96.7%) isolates, irp gene in 26 (86.7%) isolates, lpsA gene in 26 (86.7%) isolates and hf gene in 15 (50%) isolates among 30 M. haemolytica isolates.
Conclusions: According to the results of the study, the results obtained by identification with the VITEK 2 Compact system and PCR using species-specific primers were completely compatible. It showed that serogroup A for P. multocida and serogroup A1 for M. haemolytica were prevalent. Multiple virulence genes were detected in M. haemolytica (irp, pom A, lpsA, and hf) and P. multocida (ompA, oma87, nanB, ptfA, tbpA, ompH, pfhA, and toxA) strains. Knowing the virulence genes and serotypes of P. multocida and M. haemolytica, which are important pathogens in respiratory system infections, not only provides more detailed information about the epidemiology of these infections, but also indicates which strains should be used in vaccines. It is also necessary to conduct more molecular epidemiology studies to establish effective control strategies.
Keywords: Gene, M.haemolytica, P.multocida, PCR, virulence