S. aureus'ta yara enfeksiyonlarından kaynaklanan 16S rRNA ve mecA genlerinin genetik değişikliklerinin araştırılması ve Ag nanopartiküllerinin mecA gen ifadesi üzerindeki etkisi
Investigation of genetic variations of 16S rRNA and mecA genes in S. aureus found in wound infections and the effect of Ag nanoparticles on mecA gene expression
Yazar: ASEEL ZGHAIR SAADOON ALHAMEEDAWI
Danışman: DOÇ. DR. MELDA DÖLARSLAN ; PROF. DR. ABBAS DAKHEEL MUTAR
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada, yara enfeksiyonlarından izole edilen Staphylococcus aureus'un 16S rRNA 
ve mecA genlerindeki genetik farklılıklar araştırılmış ve metisiline dirençli 
Staphylococcus aureus'ta nanopartiküllerin (özellikle gümüş nanopartiküller) mecA gen 
ekspresyonu üzerindeki etkisi tespit edilmiştir. Nisan 2022-Mayıs 2023 tarihleri arasında 
Irak Thi-Qar ilinde bulunan AL-Hussein Eğitim Hastanesine başvuran kişilerden 175 
Yara örneği toplanmıştır. Alınan örneklerde kültürel ve biyokimyasal testlere dayanarak 
175 örneğin 60'ında Staphylococcus aureus tespit edilmiştir. Sefoksitin disk difüzyon 
testi ile 40 izolatta metisiline dirençli Staphylococcus aureus belirlenmiştir. Daha sonra 
tüm metisiline dirençli Staphylococcus aureus izolatları, 16S rRNA ve mecA genleri 
kullanılarak PCR tekniği ile moleküler olarak tanımlanmış ve tüm izolatlar pozitif sonuç 
göstermiştir. Ayrıca amplifiye edilmiş genetik lokusta tespit edilen PCR amplikonları ile 
ilgili olarak doğrudan bir dizileme yaklaşımı kullanılmıştır. Ardından, tespit edilen 
varyantlar kullanılarak, diğer ilgili bakteriyel genomlara ek olarak spesifik filogenetik 
mesafeleri değerlendirmek için bir filogenetik ağaç oluşturulmuştur. Elde edilen sonuçlar, 
S. aureus ve incelenen örneklerde 16S rRNA ve mecA genleri arasında sırasıyla yaklaşık 
%97 ve %99 homoloji olduğunu göstermiştir. Bu araştırmada kullanılan S. aureus
izolatları mecA geninin bir genetik varyasyonunu ve 16S rRNA geninin on sekiz genetik 
varyasyonunu içermektedir. Ag NP'ler S. aureus izolatlarına karşı 3.75 mg/mL minimum 
inhibitör konsantrasyona (MIC) sahip olmuştur. Metisiline dirençli izolatların on tanesi 
oksasilin, gümüş nanopartiküller ve her ikisinin kombinasyonunun etkisi altında 
büyütülmüştür. MecA geninin gen ekspresyon seviyeleri daha sonra kantitatif RT-qPCR 
ile belirlenmiştir. Sonuçlar, kontrol grubunun aksine, tek başına oksasilin veya tek başına 
gümüş nanopartiküllerin etkisi altında yetiştirilen izolatlar için gen ekspresyon 
seviyelerinde önemli bir fark olmadığını göstermiştir.

Abstract:
In this study, genetic differences in 16S rRNA and mecA genes of Staphylococcus aureus
isolated from wound infections were investigated and the effect of nanoparticles 
(especially silver nanoparticles) on mecA gene expression in methicillin-resistant 
Staphylococcus aureus was determined. Between April 2022 and May 2023, 175 wound 
samples were collected from patients admitted to AL-Hussein Teaching Hospital in ThiQar province, Iraq. Based on cultural and biochemical tests, Staphylococcus aureus was 
detected in 60 of 175 samples. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus was detected 
in 40 isolates by cefoxitin disc diffusion test. Then, all methicillin-resistant 
Staphylococcus aureus isolates were molecularly identified by PCR technique using 16S
rRNA and mecA genes and all isolates showed positive results. In addition, a direct 
sequencing approach was used in relation to the PCR amplicons detected at the amplified 
genetic locus. Subsequently, a phylogenetic tree was constructed using the detected 
variants to assess specific phylogenetic distances in addition to other related bacterial 
genomes. The results obtained showed approximately 97% and 99% homology between 
16S rRNA and mecA genes in S. aureus and the samples analysed, respectively. The S. 
aureus isolates used in this study contained one genetic variation of the mecA gene and 
eighteen genetic variations of the 16S rRNA gene. Ag NPs had a minimum inhibitory 
concentration (MIC) of 3.75 mg/mL against S. aureus isolates. Ten methicillin-resistant 
isolates were grown under the influence of oxacillin, silver nanoparticles or a combination 
of both. The gene expression levels of the MecA gene were then determined by 
quantitative RT-qPCR. The results showed that, in contrast to the control group, there 
was no significant difference in gene expression levels for isolates grown under the 
influence of oxacillin alone or silver nanoparticles alone.