Bazı insan patojeni bakteriler ve ağır metallerin model organizma olan zebra balığının (Danio rerio) embriyolojik gelişimine etkileri
Effects of some human pathogenic bacteria and heavy metals on embriyological development of model organism zebrafish (Danio rerio)
Yazar: RIYAM GHAZI KAREEM AL-SARRAY
Danışman: DOÇ. DR. NEJDET GÜLTEPE
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology ; Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıkları = Clinical Microbiology and Infectious Diseases ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Zebra balığı (Danio rerio) bilimsel çalışmalarda model organizma olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle bu çalışmada; FeClOH, K3Fe(CN)6, KCN ve CuSO4 gibi bazı ağır metaller ile metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA), metisiline duyarlı Staphylococcus aureus (MSSA), metisiline duyarlı koagülaz negatif Staphylococcus epidermidis (MSCoNS), Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa ve Escherichia coli gibi bazı insan patojeni olan bakterilerin model organizma zebra balığının (Danio rerio) embriyolojik gelişimi üzerine toksik etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Zebra balığı embriyoları, farklı ağır metallerin 0.5 mg/L konsantrasyondaki dozuna 96 hpf (döllenmeden sonraki saat) maruz bırakılmıştır. Maruziyet süresi boyunca mortalite, yumurtadan çıkma ve malformasyon oranları incelenmiştir. Deneme sonucunda, FeClOH ve K3Fe(CN)6 bileşiklerinin zebra balığı embriyoları için toksik olduğunu ve ölüm oranının ≤ %50 artmasına ve yumurtadan çıkmanın gecikmesine neden olduğu görülmüştür. Ayrıca, FeClOH ve K3Fe(CN)6 bileşikleri anormalliklere neden olurken, KCN ve CuSO4 bileşiklerinin zebra balığı embriyoları için uygulanan dozda daha toksik olduğu ve 24 hpf değerlendirmesinde ölüm oranının %100 olduğu tespit edilmiştir. 
İnsan patojeni olan metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA), metisiline duyarlı Staphylococcus aureus (MSSA), metisiline duyarlı koagülaz negatif Staphylococcus epidermidis (MSCoNS), Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa ve Escherichia coli bakterileri 1x106 CFU/mL dozuna 110 hpf maruz bırakılmıştır. Maruziyet süresi boyunca mortalite, yumurtadan çıkma ve malformasyon oranları incelenmiştir. Deneme sonucunda, tüm insan patojenik bakterilerinin zebra balığındaki ölüm oranının ≤ %50 artmasına neden olduğu ve yumurtadan çıkmayı geciktirdiği görülmüştür. Uygulanan patojenik bakterilerden bazılarının ise (metisiline duyarlı koagülaz negatif Staphylococcus epidermidis (MSCoNS), Acinetobacter baumannii ve Escherichia coli) çeşitli anormalliklere neden olduğu gözlemlenmiştir. 
Sonuç olarak, çalışmada kullanılan ağır metallere ve insan patojeni bakterilere kısa süreli maruz kalmanın zebra balığı embriyolarının gelişimi üzerinde toksik etkisi olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Zebrafish (Danio rerio) is used as a model organism in scientific studies. For this reason, this study aimed to investigate the toxic effect of some heavy metals, which are FeClOH, K3Fe(CN)6, KCN, and CuSO4), and some human pathogenic bacteria, which are Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), methicillin-susceptible Staphylococcus aureus (MSSA), methicillin-sensitive coagulase-negative Staphylococcus epidermidis (MSCoNS), Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, and Escherichia coli, on the embryological development of model organism zebrafish (Danio rerio). 
Zebrafish embryos were exposed to different heavy metals at a concentration was 0.5 mg/L for 96 hpf (hours post-fertilization). Mortality, hatching, and malformation rates were examined during the exposure period. The result showed that FeClOH and K3Fe(CN)6 were toxic to zebrafish embryos and caused an increased mortality rate of ≤ 50% and delayed hatching. Moreover, FeClOH and K3Fe(CN)6 caused a type of abnormalities while KCN and CuSO4 were more toxic to zebrafish embryos and caused a mortality rate increased, which was 100% at 24 hpf. 
On the other hand, when zebrafish embryos were infected with human pathogenic bacteria such as Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Methicillin-Susceptible Staphylococcus aureus (MSSA), methicillin-sensitive coagulase-negative Staphylococcus epidermidis (MSCoNS), Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, and Escherichia coli, at 1 x 106 CFU/mL for 110 hpf mortality, hatching and malformation rates were examined. The results showed all of the human pathogenic bacteria caused an increased mortality rate of ≤ 50% and delay hatching. Some human pathogenic bacteria (methicillin-sensitive coagulase-negative Staphylococcus epidermidis (MSCoNS), Acinetobacter baumannii, and Escherichia coli) caused several types of abnormalities. 
In conclusion, short-term exposure to heavy metals and pathogenic bacteria has a toxic effect on zebrafish embryos' development.