Paenibacillus larvae bakteriyofajlarının izolasyonu, moleküler karakterizasyonu ve farklı suşlarına karşı etkinliğin belirlenmesi
Isolation, molecular characterization of bacteriophages of paenibacillus larvae, and determination of efficiency against different strains.
Yazar: ARİF BOZDEVECİ
Danışman: PROF. DR. ŞENGÜL ALPAY KARAOĞLU
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Paenibacillus larvae, Amerikan yavru çürüklüğüne(AYÇ) neden olan ve bal arısı kolonilerini etkileyen Dünya çapında bildirilmesi zorunlu olan bir hastalıktır. Bakteriyofajlar, bakterileri enfekte eden virüsler olarak çevrede bulunan bakterilerin doğal kontrolörleridir. Son zamanlarda Paenibacillus larvae'ları hedef alan bakteriyofaj çalışmaları, umut verici alternatif tedavi yöntemi olarak ortaya çıkmıştır. 
Bu çalışma Türkiye'den izole edilen P. larvae suşlarını enfekte ederek parçalayabilen yeni bakteriyofajların morfolojik ve moleküler yapısının belirlenmesi için yapıldı. Bakteriyofajların konak aralığı ve özgüllüğü, patlama boyutu, litik aktivitesi ve morfolojik özellikleri belirlendi. Yeni nesil dizilemeyle tüm genom analizinin yapılması, fonksiyonel gen bölgelerinin belirlenmesi ve karşılaştırılmalı genomik analizi yapılarak filogenetik ağaçları oluşturuldu. Virüs taksonomik adlandırma kurallarına göre iki fajın isimlendirilmesi (vB_PlaP_SV21 ve vB_PlaM_Pd22F) yapıldı. Paenibacillus faj SV21'in moleküler analizinde, %39.33 GC içeriğine sahip, 44949 bp lineer dsDNA genomuna ve 77 kodlama bölgesine sahip olduğu belirlendi. Paenibacillus faj Pd22F'nin %50,68 GC içeriğine sahip 86388 bp linear dsDNA genomuna ve 124 kodlama bölgesine sahip olduğunu belirlendi. vB_PlaP_SV21'in Podoviridae, vB_PlaM_Pd22F'nin ise Myoviridae familyasında yer aldığı belirlendi. Çalışmadaki fajlar, Türkiye'den izole edilerek tüm genom dizisi GenBank'a kaydedilen ilk Paenibacillus fajlarıdır. Ayrıca P. dendritiformis türünden izole edilerek morfolojik ve moleküler karakterizasyonu yapılarak literatüre kazandırılan ilk faj bildirimi olması açısından da önemlidir.

Abstract:
Paenibacillus larvae is a worldwide notifiable disease causing American Foulbrood disease (AFB) and affecting honeybee colonies. As viruses that infecting bacteria, Bacteriophages are natural controllers of bacteria in the environment. Recently, bacteriophage studies targeting Paenibacillus larvae have emerged as a promising alternative treatment method. This study was carried out to determine the morphological and molecular structure of new bacteriophages that can infect P. larvae strains by degrading isolated from Turkey. The host range and specificity, burst size, lytic activity and morphological characteristics of bacteriophages were determined. By performing whole genome analysis with NGS, functional gene regions were determined, and phylogenetic trees were constructed by comparative genomic analysis. Two phages were named (vB_PlaP_SV21 and vB_PlaM_Pd22F) according to the rules of nomenclature of viruses. In the molecular analysis of Paenibacillus phage SV21, it was determined that it has a GC content of 39.33%, a linear dsDNA genome of 44949 bp and 77 coding regions. It was determined that Paenibacillus phage Pd22F has 86388 bp linear dsDNA genome with 50.68% GC content and 124 coding regions. It was determined that vB_PlaP_SV21 is in the family Podoviridae, and vB_PlaM_Pd22F is in the family Myoviridae. The phages in this study are the first Paenibacillus phages isolated from Turkey and whose whole genome sequence was recorded in GenBank. Besides, this study is important due to fact that it is the first phage report characterized as morphological and molecular features isolated from P. dendritiformis.