Primer ve sekonder endodontik enfeksiyonlardaki bakteriyel mikrobiyomun yeni nesil dizileme yöntemi ile metagenomik analizinin yapılması
Metagenomic analysis of bacterial microbiome in primary and secondary endodontic infections by next generation sequencing method
Yazar: BERTAN KESİM
Danışman: PROF. DR. SEDA TEZCAN ÜLGER
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bakteriler = Bacteria ; Dizi analizi = Sequence analysis ; Endodonti = Endodontics ; Enfeksiyonlar = Infections ; Metagenomik = Metagenomics ; Mikrobiyota = Microbiota ; RNA = RNA

Özet:
Bu tez çalışması ile güvenilir bir biyoinformatik algoritma yardımıyla yüksek verimli dizileme kullanarak primer endodontik enfeksiyonların ve nüks eden endodontik enfeksiyonların kök kanal mikrobiyom profillerinin karşılaştırılması amaçlandı.
Çalışmaya primer endodontik enfeksiyon (PEE) grubundan 10 ve sekonder endodontik enfeksiyon (SEE) grubundan 10 dişin kök kanal örnekleri olacak şeklide toplam 20 örnek dahil  edildi. Örneklerden DNA ekstraksiyonundan sonra Illumina MiSeq platformunda dizileme yapıldı. Çift uçlu Illumina okumaları QIIME 2'ye aktarıldı, DADA2 tarafından oluşturulan amplikon dizi varyantları (ADV'ler) GreenGenes veri tabanına eşlendi. Ağırlıklı UniFrac mesafeleri hesaplandı ve beta çeşitlilik modellerini karşılaştırmak için temel koordinat analizi (PCoA) kullanıldı. Grup farklılıklarını test etmek için çoklu yanıt permütasyon prosedürü (MRPP), benzerlikler analizi (ANOSIM) ve permütasyonlu çok değişkenli varyans analizi (Adonis) gerçekleştirildi. Gruplar arasında farklılık gösteren bol taksonları belirlemek için doğrusal diskriminant analizi etki büyüklüğü (LEfSe) analizleri kullanıldı. Lineer diskriminant analizi (LDA) skor eşiği 4.0 olarak ayarlandı. 
Gram negatif fakültatif anaerobik Gammaproteobacteria sınıfı içinde; iki takım (Pasteurellales, Vibrionales) ve iki familya (Pasteurellaceae, Vibrionaceae) PEE grubunda önemli ölçüde daha fazla bulunurken, gram pozitif bakteriler; Actinomycetales takımı ve gram pozitif anaerobik taksonlar olarak; bir cins (Olsenella) ve bir tür (Olsenella uli) SEE grubunda önemli ölçüde daha bol olarak tanımlandı.
Endodontik enfeksiyonların mikrobiyal profillerini tanımlamak için güvenilir biyoinformatik araçlara ihtiyaç vardır. Sınırlı sayıda numuneden elde edilen sonuçlara dayanarak, her iki enfeksiyon türüne (PEE, SEE) ait mikrobiyotanın bakteri çeşitliliği arasında belirgin bir farklılık saptanmadı.

Abstract:
This study objective was to compare the root canal microbiome profiles of primary infections and endodontic retreatments using high throughput sequencing with the help of a reliable bioinformatics algorithm. 
Root canal samples of 10 teeth in the primary endodontic infection (PEI) group and 10 teeth in the secondary endodontic infection (SEI) group, were included resulting in a total of 20 samples. After DNA extraction from the samples, sequencing was performed on the Illumina MiSeq platform. Pair-end Illumina reads were imported to QIIME 2, amplicon sequence variants (ASVs) generated by DADA2, were mapped to GreenGenes database. Weighted UniFrac distances were calculated and principal coordinates analysis (PCoA) was used to comparing beta diversity patterns. The multiple response permutation procedure (MRPP), the analysis of similarities (ANOSIM) and permutational multivariate analysis of variance (Adonis) were conducted for testing group differences. Linear discriminant analysis effect size (LEfSe) analyses was utilized to identify differentially abundant taxa between the groups. The linear discriminant analysis (LDA) score threshold was set to 4.0.
Within the gram negative facultative anaerobic Gammaproteobacteria class outgroup; two orders (Pasteurellales, Vibrionales) and two family (Pasteurellaceae, Vibrionaceae) were significantly more abundant in the PEI group, whereas gram positive bacteria; Actinomycetales order and gram-positive anaerobic taxa; one genus (Olsenella) one species (Olsenella uli) were identified as significantly more abundant in the SEI group.
In conclusion, reliable bioinformatic tools are needed to describe the microbial profiles of endodontic infections. Based on the results obtained from a limited number of samples, no significant difference was detected between the bacterial diversity of the microbiota of both infection types (PEE, SEE).