Salmonella typhimurium'da tip 1 fimbriyanın biyofilm oluşumu üzerine etkisi
Effect of type 1 fimbriae on biofilm formation in Salmonella typhimurium
Yazar: TUBA NUR SÜRKAÇ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA AKÇELİK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; Dam = Roof ; Fimbriae = Fimbriae ; Salmonella = Salmonella ; Salmonella typhimurium = Salmonella typhimurium ; Selüloz = Cellulose

Özet:
Bu çalışmada, fimF geninin S. Typhimurium ATCC 14028 suşunda biyofilm oluşumu üzerine etkisinin belirlenmesi amacı ile, 14028 suşunun fimF ve dam geni mutantları yanında, fimF geninin sadece N domaininin klonlandığı konstrakt kullanıldı. S. Typhimurium fimF ve dam mutantında, doğal suşa oranla biyofilm oluşumunun istatistiki açıdan anlamlı bir şekilde azaldığı (p<0.05), fimF geninin N domaini klonlanmış konstraktında ise, fimF mutantına oranla biyofilm oluşturma kapasitesinin arttığı saptandı (p<0.05). Doğal tip ve mutant suşların oluşturduğu biyofilm morfotipleri incelendiğinde; doğal tip suş 'rdar' morfotip gösterirken, fimF mutant suşunun ve onun N domaini klonlanmış konstraktının 'bdar' morfotipe dönüştüğü ve dam mutant suşunun ise, tam 'rdar' morfotipi olmayan, 'ara morfotip' olarak adlandırdığımız biyofilm morfotipini gösterdiği saptandı. Bunun yanında, fimF geninin, bu genin sadece N domainini ifade eden gen bölgesinin ve dam geninin, Salmonella'da pelikül oluşumu ve peliküllerin yapısal özellikleri üzerinde etkili olduğu belirlendi. Katı ve sıvı kültür ortamlarında mutant suşların doğal tipe kıyasla daha az, fimF geninin N domaini klonlanmış konstraktının, fimF mutant suşuna oranla daha fazla selüloz ürettiği belirlendi. Bu suşların yüzde otoagregasyon miktarları karşılaştırıldığında, doğal tipe kıyasla fimF ve dam mutantlarında otoagregasyon yeteneği bakımından istatistiki açıdan önemli düzeyde azalma (p<0.05) tespit edildi. Oksidatif stres koşullarında bakteriyel üreme oranları incelendiğinde, doğal tip suş ve fimF geninin N domaini klonlanmış konstraktının aksine, fimF ve dam mutantlarında artış olduğu saptandı. HEp-2 ve Caco-2 hücrelerine tutunma denemeleri sonucu, fimF mutant suşunda doğal suşa kıyasla aderansının önemli ölçüde düştüğü saptandı (p<0.05).

Abstract:
In this study, in order to determine the effect of fimF gene on biofilm formation in S. Typhimurium ATCC 14028 strain, fimF and dam gene mutants of 14028 strain, as well as the construct in which only the N domain of the fimF gene was cloned was used. In the S. Typhimurium fimF and dam mutant, biofilm formation was found to be statistically significantly reduced compared to the wild strain (p<0.05), while the N domain cloned construct of the fimF gene increased the biofilm forming capacity compared to the fimF mutant (p<0.05). When the biofilm morphotypes formed by wild type and mutant strains are examined; It was determined that the wild type strain showed the 'rdar' morphotype, while the fimF mutant strain and its N domain cloned construct converted to the 'bdar' morphotype, and the dam mutant strain showed the biofilm morphotype, which we call the 'intermediate morphotype', without the complete 'rdar' morphotype. In addition, it was determined that the fimF gene, the gene region expressing only the N domain of this gene, and the dam gene were effective on pellicle formation and structural properties of pellicles in Salmonella. It was determined that mutant strains produced less cellulose compared to wild type in solid and liquid culture media, and the N-domain cloned construct of fimF gene produced more cellulose compared to the fimF mutant strain. When the percent autoaggregation amounts of these strains were compared, a statistically significant decrease (p<0.05) was found in fimF and dam mutants in terms of autoaggregation ability compared to wild type. When bacterial growth rates were examined under oxidative stress conditions, it was determined that there was an increase in fimF and dam mutants, in contrast to the wild type strain and the N-domain cloned construct of the fimF gene. As a result of the adhesion experiments to HEp-2 and Caco-2 cells, it was determined that the adherence of the fimF mutant strain was significantly reduced compared to the wild strain (p<0.05).