Streptococcus mutans izolatlarının genom dizilerinin diş çürüğü ilişkisi yönünden incelenmesi
Genomic sequencing analysis of streptococcus mutans isolates in relation to dental caries
Yazar: MERVE YILDIRIM ÜÇÜNCÜ
Danışman: PROF. DR. EMİNE NURSEN TOPCUOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry ; Genetik = Genetics ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Diş hekimliği = Dentistry ; Diş çürüğü aktivite testleri = Dental caries activity tests ; Filogenetik = Phylogenetic ; Genler-bakteriyal = Genes-bacterial ; Streptococcus mutans = Streptococcus mutans

Özet:
İnsan ağız mikrobiyotasının kommensal bir üyesi olan Streptococcus mutans, diş çürüğünün temel mikrobiyal etiyolojik ajanı olarak kabul edilir, bu nedenle çürük riskinin yararlı bir öngörücüsü olmakla birlikte yeni çürük önleyici stratejilerin de hedefi olarak önerilmiştir. S. mutans izolatlarının tümünün çürük oluşumu açısından aynı virulansa sahip olmadığı bilinmektedir. Bu nedenle S. mutans'ın virulans faktörlerine ait genlerin izolatlara göre farklı dağılım göstermesi beklenmektedir.  Çalışmamızda, diş çürüğünden sorumlu olduğu en iyi bilinen ağız mikrobiyotası üyesi S. mutans'ın genotipik özelliklerinin yetişkinlerde diş çürüğüyle olan ilişkisini belirleyebilmek için, diş çürüğü bulunan ve bulunmayan bireylerin tükürüklerinden izole edilen S. mutans izolatlarının genom dizilerinin tüm genom dizileme teknikleri kullanılarak incelenmesi ve karşılaştırılması amaçlandı. Diş çürüğü aktivitesi yüksek 13 ve çürüksüz 12 gönüllü bireyin tükürüklerinden elde edilen toplam 25 adet S. mutans izolatı tüm genom dizileme yöntemiyle analiz edildi. Yapılan pan-genom analizi sonucunda 2904 kodlayıcı gen dizisi tespit edildi. lanA geni deney grubunda kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede fazla sayıda tespit edildi (p<0,05). Çalışmada dizilenen tüm genomlarda tespit edilmiş olan çekirdek gen sayısı 1563 olarak bulundu. ATCC 25175 suşu referans alınarak yapılan mutasyon analizine göre toplam 50584 adet mutasyon tespit edildi. S. mutans'ın yüksek oranda mutasyon gösteren bir mikroorganizma olduğu ve bazı virulans genlerinin yüksek çürük aktivitesine sahip bireylerde daha fazla bulunabileceği görüldü.

Abstract:
Streptococcus mutans, a commensal member of the human oral microbiota, is considered the main microbial etiological agent of dental caries, therefore it has been proposed as a useful predictor of caries risk as well as a target for new caries prevention strategies. It is known that all S.  mutans strains have not the same virulence in terms of caries formation. Therefore, it is expected that the genes of the virulence factors of S. mutans show a distinct distribution according to the strains. In our study, we aimed to investigate and compare the genomic characteristics of S. mutans strains isolated from individuals with and without dental caries, in order to determine their genotypic features related to dental caries in adults. A total of 25 S. mutans isolates, obtained from the saliva of 13 volunteers with high dental caries activity and 12 caries-free individuals, were analyzed using whole-genome sequencing techniques. The pan-genome analysis revealed the identification of 2904 protein-coding gene sequences. The lanA gene was significantly more abundant in the experimental group compared to the control group (p<0.05). The core gene count, identified in all sequenced genomes, was found to be 1563. Mutation analysis, based on the reference strain ATCC 25175, detected a total of 50584 mutations. It was observed that S. mutans is a microorganism with a high mutation rate, and certain virulence genes may be more prevalent in individuals with higher caries activity.