Staphylococcus epidermidis ve Staphylococcus aureus'a ait quorum sensin sinyal peptitlerinin Lactococcus lactis'in nisin üretimi üzerine etkisi (quorun sensing cross-talk analizi)
The effect of quorum sensing pheromone peptides of Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus on nisin production of Lactococcus lactis (quorum sensing cross-talk analysis)
Yazar: MURAT KEMAL AVCI
Danışman: DOÇ. DR. FİLİZ GÜREL ; PROF. DR. İ. YAVUZ SEZEN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Hücresel iletişim sistemleri = Cellular communication systems

Özet:
Quorum sensing (QS), bakterilerin ?autoinducer? denilen sinyal molekülleri aracılığıyla, ortamdaki hücre/sinyal molekülü yoğunluğuna bağlı olarak iletişim kurabilmelerini sağlayan bir mekanizmadır.Bu çalışmada özellikle hastane kaynaklı (nosocomikal) hastalıkların baş etkeni olmakla birlikte süt gibi gıdalarda yaygın olarak görülen Staphylococ'lar ve günümüzde doğal gıda koruyucusu olarak kullanılan tek bakteriyosin olan nisin antibiyotiğini üreten Lactococcus lactis kullanıldı.Tez çalışması kapsamında ilk olarak Staphylococcus epidermidis ve Staphylococcus aureus'a ait üreme eğrileri (OD600xZaman grafiği) belirlenerek, farklı bakteri yoğunluğunun elde edileceği süreler tespit edildi [örneğin lag fazı (t1 ), eksponansiyel faz başlangıcı (t2) ve sonu (t3)]. Bakteriler, belirlenen süre sayısı kadar (örneğin t1, t2, t3 sürelerinin her biri için 1 adet) sıvı besi yerinde üremeye bırakıldı. Her bir besiyeri, sırayla, belirlenen sürenin (t1, t2, t3) sonunda santrifüj edildi. Kültür üst sıvıları sadece sinyal peptitleri içerecek şekilde özel filtrelerle (Centricon 3 kDa) süzüldü ve bu sinyal peptitlerin süpernatanttaki varlığı MALDI-MS ve SDS-PAGE yöntemiyle tespit edildi.Bu şekilde hazırlanan kültür üst sıvıları Lactococcus lactis' in ekileceği sıvı besiyerlerine çeşitli kombinasyonlarda ilave edildi. Staphylococcal süpernatant ve GM17 besiyeri karışımında bir gece üremeye bırakılan L. lactis `in süpernatantı alındı. L. lactis'e ait süpernatantın indikatör suş üzerinde inhibisyon etkisi damlatma yöntemiyle incelendi oluşan zonlarının çapları değerlendirildi.Böylece Staphylococcal süpernatanta bağlı olarak L. lactis'in nisin antibiyotiğini üretim kapasitesinde bir artış veya azalış olup olmadığı araştırıldı. Sonuç olarak Staphylococcal sinyal peptitleri içeren süpernatantın L. Lactis `te nisin üretim kapasitesini inhibe ettiği, diğer bir ifadeyle Staphylococcus genusu ile Lactococcus genusu arasında quorum sensing mekanizması açısından negatif korelasyon olduğu tespit edildi.

Abstract:
Quorum sensing (QS) is a mechanism by which bacteria communicate each other using some signal molecules called ?autoinducer? according to cell or signal molecule density.The species used in this study have been choosen in painstakingness: Staphylococci are the main cause of nosocomial infections. Besides, ıt is presence in food such as milk, in generally. Lactococcus lactis produce antibiotic of nisin which is just uniqe bacteriocine have being used as a food protective nowadays.In this study, first of all, growth curves of Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus (OD600xtime graphics) were determined. According to these graphics, the times in which different cell density could be obtained were choosen [i.e., lag phase (t1), beginning (t2) and end (t3) of exponantial phase]. The strains were inoculated in batch cultures as amount as the times choosen (i.e. each cultures were inoculated just for t1, t2 or t3,). Each cultures were centrifugated at the end of the time determined (t1, t2, t3), by turns. Supernatants were filtrated by special filters to assure ıf there are just the signal peptides in the supernatants. Then, the presence of this molecules in supernatants were shown by MALDI-MS and SDS-PAGE methods.Supernatants prepared before were added to the batch culteres in which L. lactis will be inoculated in different stages. In the combinations of Staphylococcal supernatants and GM17 broth, L. lactis was growth overnight and then its supernatants were obtained. The indicator strains were exposed by the supernatant of L. lactis and the diameters of inhibition zones appered due to the supernatants were studied.By means of all applications above, it was aimed to see whether there are any increase or decrease in the capacity of nisin production of L. lactis related to Staphylococcal supernatants. As a result, we reach that the supernatants including Staphylococcal autoinducer peptides (AIPs) inhibit the capacity of nisin production of L. lactis. By the other expression, there is a negative correlation between quorum sensing mechanisms of Staphyloccoccus and Lactococcus genuses.