Klinik gram negatif bakterilerde virulans faktör genleri ile biyofilm oluşumlarının belirlenmesi ve rumex gümüş nanopartikülünün antibiyofilm aktivitesinin araştırılması
Determination of virulence factor genes and biofilm formations in clinical gram negative bacteria and investigation of antibiofilm activity of rumex silver nanoparticle
Yazar: GAMZE YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. AZER ÖZAD DÜZGÜN
Gümüşhane Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; Gümüş nanopartiküller = Silver nanoparticles ; Klebsiella = Klebsiella ; Virülans faktörleri = Virulence factors

Özet:
Çeşitli örneklerden 188 Gram negatif bakteri izole edilmiş ve antibiyotik duyarlılık testleri yapılmıştır.188 suşta, sınıf 1 integron, virülans ve antibiyotik direnç genlerinin varlığı PCR ile araştırıldı. blaOXA-23 ve blaOXA-51 genleri pozitif olan örnekler, pGEM-T vektörüne klonlandı ve plazmitler, DNA dizi analizine gönderildi. Suşların biyofilm oluşturma kapasiteleri ve Rumex gümüş nanopartikülün antibiyofilm etkisi kantitatif olarak belirlendi. İzolatlarda sırasıyla aer (%29.78), sfa (%28.19), afa (%27.12), cnf (%21.27), pap (%12.76) ve hly (%12.76) virulans faktör genleri bulundu. Sınıf 1 integronlar suşlar arasında yüksek oranda (%88.82) tespit edildi. İzolatların %46.27'sinin biyofilm oluşturma yeteneğine sahip olduğu belirlendi. PMQR genleri, 15 izolatta tespit edildi. 16 suşta blaOXA-23 geni, 19 izolatta ise blaOXA-51 geni tespit edildi. Bu çalışmada Türkiye'den ilk kez hem blaOXA-23 hem de blaOXA-51 genlerini taşıyan klinik K. oxytoca izolatı tanımlandı.
Rumex gümüş nanoparçacıklarının (NP'ler), orta ve güçlü biyofilm oluşturma kabiliyetine sahip farklı izolatlara karşı antibiyofilm aktivitesi gösterdiği ortaya çıktı. NP'ler, 2.66 kat A. baumannii'nin, 3.25 kat K. pneumonaie'nin ve 1.25 kat E.coli'nin biyofilm oluşturma kapasitesini azalttığı gözlemlendi. Mikrobiyal biyofilmin araştırılması, tedavi seçenekleri için yeni stratejiler geliştirmede önemli bir rol oynayabilir. Sonuç olarak, ciddi enfeksiyonlara neden olan antibiyotiğe dirençli Gram negatif patojenlerin tedavi seçeneklerinin sınırlı olması halk sağlığı açısından önemli bir sorun olduğundan, bu patojenlerde antibiyotik direnci, virülans faktör genleri ve biyofilm oluşumunun araştırılması önemlidir.

Abstract:
188 Gram-negative bacteria were isolated from various samples and antibiotic susceptibility testing were performed. 188 strains were screened by PCR for class 1 integron, virulence and antibiotic resistance genes. blaOXA-23 and blaOXA-51 genes positive samples were cloned into the pGEM-T vector and the plasmids were sent for DNA sequence analysis. The biofilm forming capacities of the strains and the antibiofilm effect of Rumex silver nanoparticle were quantitatively determined. Virulence factor genes were found in the isolates aer (29.78%), sfa (28.19%), afa (27.12%), cnf (21.27%), pap (12.76%) and hly (12.76%), respectively. Class 1 integron was detected high rate (88.82%) among strains. The observed that 46.27% of the isolates had the ability to form biofilms. PMQR genes were detected 15 strains. blaOXA-23 gene was detected in 16 and blaOXA-51 gene in 19 isolates.In this study, clinical isolate K. oxytoca carrying both blaOXA-23 and blaOXA-51 genes was identified first time from Turkey. 
Rumex silver nanoparticles (NPs) were revealed to exhibit antibiofilm activity against different isolates with moderate and strong biofilm-forming ability. The NPs reduced the biofilm-forming capacity of A. baumannii and K. pneumonaie by 2.66-fold and 3.25-fold, whereas they decreased the E.coli biofilm-forming capacity by 1.25-fold. The investigation of microbial biofilm could play an important role in developing new strategies for treatment options. In conclusion since the limited treatment options of antibiotic-resistant Gram-negative pathogens that cause serious infections are an important problem in terms of public health it is important to investigate antibiotic resistance, virulence factor genes and biofilm formation in these pathogens.