Klinik Pseudomonas aeruginosa'ya karşı bazı antibiyotiklerin in silico ve in vitro çalışması
In silico and in vitro study of some antibiotics against clinical Pseudomonas arruginosa
Yazar: IBRAHIM NABEEL ABDULRAZZAQ ALTAIE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FİLİZ SARIKAYA PEKACAR ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDALKADER SAAED LATIF
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Kinolonlar = Quinolones ; Pseudomonas aeruginosa = Pseudomonas aeruginosa ; Topoizomeraz = Topoisomerase ; İn vitro = In vitro

Özet:
Bu çalışmada çeşitli enfeksiyonlara yakalanmış 100 hastadan izole edilen örneklerin, VITEK BioMerieux dahil olmak üzere biyokimyasal ve kültürel testler sonrasında 89'unda Pseudomonas aeruginosa tanımlanmıştır. Buna ek olarak Pseudomonas aeruginosa'ya karşı antibakteriyel ajanlar olarak ticari antibiyotikler ele alınmıştır. Antibiyotiklerin tasarımı ve taslağı Silico'da hesaplama metodolojileri ile gerçekleştirilmiştir. Pseudomonas aeruginosa'nın DNA topoizomeraz enziminin 3 boyutlu (3D) yapı modeli, homoloji modelleme yöntemi ile hedef protein olarak oluşturulmuştur ve aktif bölge görselleştirilmiştir. Hedef proteinin aktif bölgesinin tüm 3D bilgilerinden beş antibiyotiği incelemek (siprofloksasin, seftazidim, gentamisin, amikasin ve penisilin) için yararlanılmıştır. Buna göre, siprofloksasin molekülünün hedef proteinin aktif bölgesi ile en yüksek bağlanma puanına (-53,1 kcal/mol) sahip olduğunu tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra seftazidim bağlanma puanı -32,5 kcal/mol, gentamisinin bağlanma puanı -7,7 kcal/mol, Amikasin bağlanma puanı ise. -1,3 kcal/mol olarak bulunmuştur. Bu arada penisilin molekülü, hedef protein ile en düşük bağlanma skorunu 71,2 kcal/mol gösterilmiştir. Beş antibiyotikten sadece ikisi (siprofloksasin, seftazidim) 16 µg/mL konsantrasyonda en yüksek antibakteriyel aktivite seviyesini gösterirken, gentamisin ve amikasin 32 µg/mL konsantrasyonda orta derecede aktivite göstermiştir. Bileşik penisilin, klinik Pseudomonas aeruginosa'ya karşı hiçbir antibakteriyel aktivite göstermemiştir

Abstract:
In this study, Pseudomonas aeruginosa was identified in 89 of the samples isolated from 100 patients with various infections, after biochemical and cultural tests, including VITEK BioMerieux. In addition, commercial antibiotics have been discussed as antibacterial agents against Pseudomonas aeruginosa. The design and drafting of antibiotics was carried out in Silico with computational methodologies. The 3D (3D) structural model of the DNA topoisomerase enzyme of Pseudomonas aeruginosa was created as the target protein by homology modeling method and the active site was visualized. All 3D information of the active site of the target protein was used to examine five antibiotics (ciprofloxacin, ceftazidime, gentamicin, amikacin, and penicillin). Accordingly, it was determined that the ciprofloxacin molecule had the highest binding score (-53.1 kcal/mol) with the active site of the target protein. In addition, the ceftazidime binding score is-32.5 kcal/mol, the gentamicin binding score is -7.7 kcal/mol, and the Amikacin binding score is. It was found as -1.3 kcal/mol. Meanwhile, the penicillin molecule showed the lowest binding score with the target protein of 71.2 kcal/mol. Only two of the five antibiotics (ciprofloxacin, ceftazidime) showed the highest level of antibacterial activity at a concentration of 16 µg/mL, while gentamicin and amikacin showed moderate activity at a concentration of 32 µg/mL. The compound penicillin showed no antibacterial activity against clinical Pseudomonas aeruginosa.