93 research outputs found
The Effect of UV-A and Various Visible Light Wavelengths Radiations on Expression Level of Escherichia coli Oxidative Enzymes in Seawater
No full textWOS: 000320698100007Background: Light and photosensitizers affectthe survival of bacteria in natural environments. Also light and photosensitizers are used for disinfection of materials such as blood, blood products, and water. Objectives: The present study was aimed toinvestigate the effect of different wavelengths of visible light and UV-A on the synthesis of some oxidative stress enzymes of Escherichia coli (E. coli) in seawater. Materials and Methods: Seawater were filtered by using Whatmann No: 1 filter paper, followed by sterilization in the autoclave. The E. coli W3110 strain was grown at 37 degrees C, centrifuged, and transferred in seawater, then methylene blue was added to the seawater samples, with the exception of control samples. The seawater samples were incubated with white, blue, green, red, and UV-A light sources. Cell extracts were prepared by sonication, and then catalase, superoxide dismutase (SOD), glutathion peroxidase(GP), and glucose-6-phosphate dehydrogenase(G-6-PD) activities were measured. Results: It was found that in all studied wavelengths with or without Methylene Blue (MB), the level of all studied enzymes decreased remarkably when compared to dark controls. It was observed that the synthesis level of SOD, glutathione peroxidase GP, and glucose 6 phosphate dehydrogenase G-6-PD in E. coli decreased significantly in red light with respect to white, blue, and green light in seawater, to which methylene blue was added. In E. coli the decrease was 13% of G-6-PD expression, 10% of GP expression, and 17% of SOD expression in red light with MB after 16-hour incubation in seawater; however, these enzymes decreased to 45%, 84%, and 71% in white light, 33%, 47%, and 54% in blue light, 53%, 53%, and 64% in green light at the same incubation hours, respectively. Also, the enzyme acitivity in red light without MB did not show a significant difference when compared to other light sources. Conclusions: It was shown in the present study that red light among visible light sources has a crucial effect in decreasing the oxidative stress enzymes in seawater containing MB
The impact of police-monitored CCTV cameras on crime patterns: a quasi-experimental study in the metropolitan city of Bursa, Turkey
No full textRapid adoption and expansion of the CCTV systems in Turkey as well as all over the world have produced a fair amount of "technological determinism" among many law enforcement officials, which Norris and Armstrong (1999, p. 9) define as "an unquestioning belief in the power of technology". As a matter of technological determinism, politicians and the public continue to myopically expect that the exclusive responsibility of preventing crime rest on the police-monitored CCTV cameras. Conversely, policy makers may be better informed if they consider why the law enforcement agencies should invest in the installation of the CCTV cameras in public areas based on the research. In fact, a well-designed evidence based paradigm in the CCTV literature is likely to reveal the truth about the question of "does it work?" In addition to all previous methodological efforts, empirical evaluations in the CCTV literature are still needed to account for alternative perspectives to measure their effectiveness in the deterrence of crimes. Therefore, the present study focused on the concepts of environmental criminology, namely "crime risk at place". This research also considered the environmental risk values that might identify "environmental conditions under which cameras would be most effective" (Caplan et al., 2011, p.271). Thus, the concept of "Environmental risk value" provided a unique methodological approach to the police-monitored CCTV literature. This study examined the impact of the metropolitan city of Bursa‘s city-wide system and certain individual police-monitored CCTV camera‘s views used to scan the landscape, respectively on street level, including aggravated assault, auto theft, thefts from autos, and larceny theft crime incident numbers in a spatial distribution of locations; and analyzed whether the environmental risk value effects on the deterrent effect of police-monitored CCTV cameras on aforementioned crime types. To accomplish that statistical analyses (paired t test, location quotient, and regression models) and risk terrain modeling (RTM) were conducted in this dissertation. Three important findings were found in this study. Firstly, city-wide system effect indicated that larceny thefts and thefts from auto experienced significant reduction. However, aggravated assaults and auto thefts were not. Secondly, the results from assessing the deterrent effect of certain individual police-monitored CCTV cameras on aggravated assaults, larceny thefts, thefts from autos and auto thefts were mixed. Finally, each individual CCTV camera has a unique environment – environmental risk value that influences its deterrent effect on – aggravated assaults, larceny thefts, thefts from autos and autos theft. Further, the affect was discernable and in positive direction for each crime type. Environmental risk value assessments can advance our understanding of the deterrent effect of CCTV cameras at their viewshed areas. So environmental risk sites must be taken into account when the decision process concerning CCTV cameras is made by local and national level policy makers, police agencies and politicians who try to establish where the most appropriate location to install police-monitored CCTV cameras is. In this respect RTM can be considered as a pre intervention tool so that police agencies can measure the deterrent effect of CCTV before installation. Such a pre-evaluation process increases the capacity for effective police management and crime prevention strategies in police agencies.Ph. D.Includes bibliographical referencesIncludes vitaby Emirhan Darca
Investigation of the role of porin protein in biofilm formation in E. coli
No full textAnadolu Üniversitesi ve Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi tarafından ortak yürütülen program.Biyofilm, çevresel stres koşullarına karşı mikroorganizmaların oluşturduğu yaşam formlarıdır ve mikroorganizmalar için büyük bir avantajdır. Bu çalışmada Escherichia coli’nin biyofilm oluşumunda dış membranında bulunan porin proteinlerinin (OmpA, OmpC, OmpF, OmpG, OmpT, LamB ve PhoE) rolleri araştırılmıştır. Ayrıca bu rolde çevresel faktörlerden pH (5.5, 6.0, 6.5, 7, 7.5 ve 8) ve bazı metallerin (Bakır, Nikel, Çinko) varlığının biyofilm oluşumuna etkisi de incelenmiştir.
Elde edilen verilere göre, yabani tip E. coli’de görülmemesine rağmen ompA, ompC ve lamB mutant E. coli’nin farklı pH değerlerinde biyofilm oluşturduğu gözlemlenmiştir. pH 5.5, 6.0, 7, 7.5 ve 8 ortamlarında katı-sıvı ara fazında ompC mutant E. coli suşu biyofilm oluşturmaktadır. ompA mutant E. coli suşu ise hava-sıvı ve katı-sıvı ara fazlarında pH 6.5, 7, 7.5 ve 8 ortamlarında orta seviyede biyofilm oluşturmaktadır. lamB mutant E. coli suşu sadece pH 7 ve 7.5 ortamlarında katı-sıvı ara fazında biyofilm oluşturduğu tespit edilmiştir. Yabani tip E. coli W3110 ve ompF, ompG, ompT ve phoE porin mutantlarında farklı pH ortamlarında biyofilm oluşumu tespit edilmemiştir. Farklı metallerin varlığında yapılan biyofilm denemelerinde ise bakır, nikel varlığında cam tüpte ompA ve lamB mutant E. coli suşlarında biyofilm oluşumu metalsiz ortam denemeleriyle aynıdır. Bu yüzden bakır ve nikel varlığının biyofilm oluşumunda rollünün olmadığı tespit edilmiştir. Fakat ompC mutant E. coli suşunda bakır ve nikel varlığında daha kuvvetli biyofilm oluşumu tespit edilmiştir. Çalışmada kullanılan bir başka metal olan çinko varlığında ompA, ompC ve lamB mutant E. coli suşlarında ise ilginç bir sonuç alınmıştır. Çinko olmadığı zaman bu mutant suşlarda biyofilm oluşumu görülürken, çinkonun varlığında biyofilm oluşmadığı tespit edilmiştir. Yabani tip E. coli W3110, ompF, ompG, ompT ve phoE mutant suşlarında çalışılan tüm metallerde biyofilm tespit edilmemiştir. Dolayısıyla ompA, ompC ve lamB genlerinin yokluğu biyofilm oluşturma mekanizmasını tetiklediği tespit edilmiştir.Biofilms are the life forms of microorganisms against environmental stress conditions and are a great advantage for microorganisms. In this study, the roles of porin proteins (OmpA, OmpC, OmpF, OmpG, OmpT, LamB and PhoE) in the outer membrane of Escherichia coli were investigated. In addition, the presence of pH (5.5, 6.0, 6.5, 7, 7.5 and 8) and some metals (Copper, Nickel, Zinc) on relationship between the formation of biofilm and porin genetic regulation were investigated.
According to the data obtained, it was observed that ompA, ompC and lamB mutant E. coli formed biofilm at different pH values although they were not seen in wild type E. coli W3110. In the case of pH 5.5, 6.0, 7, 7.5 and 8 the ompC mutant E. coli strain in the solid-liquid intermediate phase forms the biofilm. The ompA mutant E. coli strain forms mid-level biofilm in the air-liquid and solid-liquid intermediate phases of 6.5, 7, 7.5 and 8 environments. The lamB mutant E. coli strain was found to form biofilm in the solid-liquid intermediate phase only in pH 7 and 7.5 media. No biofilm formation was detected in E. coli W3110 and ompF, ompG, ompT and phoE porin mutants. Biofilm tests in the presence of different metals, in the presence of copper, nickel, the biofilm formation in the glass tube by the ompA and lamB mutant E. coli strains is the same as that of metal-free media. Therefore, it was found that there was no role in the formation of biofilm in the presence of copper and nickel. But in the ompC mutant E. coli strain, stronger biofilm formation was detected in the presence of copper and nickel. An interesting result was obtained in the ompA, ompC and lamB mutant E. coli strains in the presence of zinc, another metal used in the study. While biofilm formation was observed in these mutant strains when there was no zinc, but biofilm did not occur in the presence of zinc. Biofilm was not detected in all metals studied in wild type E. coli W3110, ompF, ompG, ompT and phoE mutant strains. The absence of the ompA, ompC and lamB genes thus produced a result that triggered the biofilm formation mechanism
Determination of the role of porin proteins (OmpA, OmpC, OmpF, OmpG, OmpT, LamB and PhoE) under stress in Escherichia coli W3110
No full textMetaller, canlılar için oldukça önemlidir. Genellikle metaller, temel biyolojik süreçler için önemli olan biyomoleküllerin yapısal veya katalitik bileşeni olarak görev almaktadır. Ancak çeşitli nedenlerden dolayı doğada biriken bakır, kadmiyum, kurşun, çinko, nikel, civa ve krom gibi ağır metaller, canlıları olumsuz etkileyen en önemli çevre sorunlarından biri haline gelmiştir. Hücredeki metallerin homeostazı, öncelikle hücre içine ve hücre dışına metal taşınmasının düzenlenmesi ile ilgilidir. Bu nedenle membran geçirgenliğinde rolü olan porin proteinlerinin metal direncinin gelişmesinde önemli rolü olacağı değerlendirilmektedir. Bu çalışmada, Escherichia coli W3110’nun dış membran kanal proteinlerinden OmpA, OmpC, OmpF, OmpG, OmpT, LamB, ve PhoE porin proteinlerinin kobalt, bakır, çinko, kadmiyum ve nikel metallerine karşı rolleri belirlendi. Bununla birlikte, metal homeostazında yer alan CueR, RcnR, NikR, Zur, CpxAR ve CusSR proteinlerinin porin genleri üzerindeki rolleri araştırıldı. Çalışmada kullanılmak üzere E. coli W3110 mutantları ve komplement hücreleri elde edildi. Porin proteinlerinin kobalt, bakır, çinko, kadmiyum ve nikel metallerine karşı rolleri, yabani tip E. coli W3110 ve porin mutantlarının çoğalma ve yaşam deneyleri yapılarak belirlendi. Porin genlerinin ifadelerinin çalışılan metallerin varlığında değişimi ve bu değişimde CueR, RcnR, NikR, Zur, CpxAR ve CusSR proteinlerinin rolü gerçek zamanlı PZR ile belirlendi. Son olarak, zayıflatılmış toplam yansıtma (ATR)–Fourier dönüşümü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi kullanılarak, metale maruz kalan yabani E. coli W3110 ile farklı porin mutantlarında meydana gelen moleküler profiller karşılaştırıldı. Çalışmalar sonunda elde edilen verilerin istatiksel analizleri GraphPAD Prism 8.3.0 programında 2way ANOVA testine göre yapıldı ve P≤ 0.05 sistemine göre önem dereceleri belirlendi. Çalışma sonucunda, genel olarak OmpA ve OmpC proteinlerinin yokluğu hücreyi duyarlı hale getirirken, OmpF ve LamB’nin yokluğu metale karşı direnci arttırdığı belirlendi. Bütün metal streslerinde, yabani tip E. coli W3110’da ompA, ompC, ompF genlerinin sentezinin azaldığı, ompG ve phoE genlerinin sentezinin ise önemli derecede arttığı belirlendi. ompT geninin sentezi kadmiyum metalinde önemli derecede baskılandığı, lamB’nin ise Cu ve Zn varlığında sentezinin arttığı ancak Cd ve Co varlığında ise azaldığı belirlendi. Bu sonuçlar, porin proteinlerinin metal direnci geliştirmede önemli rolü olduğunu göstermektedir. Cd stresinde önemli rolü olduğu belirlenen ompF ve lamB genlerinin baskılanmasında NikR’nin, ompT
iv
geninin baskılanmasından ve phoE geninin artışından NikR ve CueR’nin; ve ompG’nin artışından ise NikR ve Zur’un rolllerinin olduğu belirlendi. Co stresinde, ompC ve ompF’nin baskılanmasından NikR’nin, phoE ve ompG’nin artışından ise RcnR ve NikR’nin rolü olduğu görüldü. Cu stresinde, ompA’nın baskılanmasının CpxA ve CusSR’nin; ompC’nin baskılanmasının CueR ve CusS’nin; ompF ve ompT sentezlerinin baskılanmasının CusS’nin; ompG’nin artışının NikR ve CusR’nin ve phoE’nin ise artışının NikR, Zur, CpxR ve CusSR sisteminin kontrolünde olduğu tespit edildi. Ni stresinde, anlamlı olarak belirlenen ompA’nın baskılanmasında, ompG ve phoE’nin artışından CueR, RcnR, NikR ve Zur proteinlerinin rolü olmadığı farklı bir düzenleyicinin kontrolünde olduğu belirlendi. Son olarak, Zn stresinde ise ompA ve ompC’nin NikR ve Zur’un, ompT’nin ise NikR tarafından kontrol edildiği tespit edildi. Bu çalışma, metallerin detoksifikasyon etkinliğini karakterize etmeye yardımcı olabilir ve biyoremediasyonda kullanılacak aktif canlı hücrelerin elde edilmesi için rehberlik edebilir.Metals are very important for microorganisms. Generally, metals act as the structural or catalytic component of biomolecules important for basic biological processes. However, heavy metals such as copper, cadmium, lead, zinc, nickel, mercury and chromium, which accumulate in nature for various reasons, have become one of the most important environmental problems that negatively affect microorganisms. Homeostasis of metals in the cell is primarily concerned with the regulation of metal transport into and out of the cell. Therefore, porin proteins, which have a role in membrane permeability, have an important role in the development of metal resistance. In this study, the roles of outer membrane channel proteins OmpA, OmpC, OmpF, OmpG, OmpT, LamB, and PhoE porin proteins of E. coli W3110 against cobalt, copper, zinc, cadmium and nickel metals were determined. In addition, the roles of CueR, RcnR, NikR, Zur, CpxAR and CusSR proteins on porin genes, which are involved in metal homeostasis, were investigated. E. coli W3110 mutants and complement cells were obtained for use in the study. The roles of porin proteins against cobalt, copper, zinc, cadmium and nickel metals were determined by growth and survival experiments of wild type E. coli W3110 and porin mutants. The change in the expression levels of porin genes in the presence of the studied metals and the role of CueR, RcnR, NikR, Zur, CpxAR and CusSR proteins in this change were determined by real-time PCR. Finally, using attenuated total reflectance (ATR)–Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, the molecular profiles occurring in wild E. coli W3110 exposed to metal and different porin mutants were compared. Statistical analyzes of the data obtained at the end of the studies were performed in the GraphPAD Prism 8.3.0 program according to the 2way ANOVA test and their significance levels were determined according to the P≤ 0.05 system. As a result of the study, it was determined that the absence of OmpA and OmpC proteins in general sensitized the cell, while the absence of OmpF and LamB increased resistance to metal. It was determined that the synthesis of ompA, ompC, ompF genes decreased, while the synthesis of ompG and phoE genes increased significantly in wild type E. coli W3110 at all metal stresses. It was determined that the synthesis of the ompT gene was significantly suppressed in cadmium metal, and the synthesis of lamB increased in the presence of Cu and Zn, but decreased in the presence of Cd and Co. These results show that porin proteins have an
vi
important role in developing metal resistance. In the suppression of ompF and lamB genes, which were determined to have an important role in Cd stress, NikR and CueR from suppression of ompT gene and increase of phoE gene; and from the increase of ompG, it was determined that NikR and Zur had roles. It was observed that NikR from the suppression of ompC and ompF, and RcnR and NikR from the increase of phoE and ompG in Co stress. In Cu stress, the suppression of ompA resulted in CpxA and CusSR; suppression of ompC CueR and CusS; CusS inhibition of ompF and ompT syntheses; It was determined that the increase of ompG was under the control of NikR and CusR and the increase of phoE was under the control of NikR, Zur, CpxR and CusSR systems. It was determined that CueR, RcnR, NikR and Zur proteins did not have a role in the suppression of ompA, which was determined significantly in Ni stress, from the increase of ompG and phoE, but under the control of a different regulator. Finally, under Zn stress, ompA and ompC were found to be controlled by NikR and Zur, and ompT by NikR. This study can help characterize metals detoxification efficiency and guide for obtaining active living cells to be used in bioremediation
Investigation of Morphological and Molecular Changes in Escherichiacoli W3110 Induced into VBNC State under Different StressConditions
No full textAnadolu Üniversitesi ve Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi tarafından ortak yürütülen program.Canlı fakat kültürü yapılamayan (VBNC) durum, bakterilerin stres koşulları altında hayatta kalabilmek için geliştirdikleri bir yaşam stratejisi olarak kabul edilmektedir. Bu durumda bakteriler, koloni oluşturamaz ve rutin laboratuvar yöntemleriyle tespit edilemez, ancak patojenitelerini korurlar. VBNC bakteriler sucul çevreler, gıda işleme tesisleri, tarım ürünleri ve hastaneler gibi birçok ortamda bulunarak halk sağlığını tehdit etmektedirler. Bakterilerin bu duruma nasıl geçtiği ve bu durumun nasıl tersine çevrilebileceğini belirlemek için VBNC durumun altında yatan moleküler mekanizmanın anlaşılması son derece önemlidir. Böylece enfeksiyonların önlenmesi ve tedavi edilmesi için yeni ve etkili stratejiler geliştirilebilecektir. Bu sebeple, çalışmamızda VBNC durumunun moleküler mekanizmasının aydınlatılmasına yönelik olarak, hücre bölünmesi ve hücre zarf sistemi ile ilişkisi araştırılmıştır.
Bu çalışmada, E. coli W3110 suşu sıcaklık (42 °C), metal (CuSO4) ve antibiyotik (Eritromisin) stresleri altında VBNC duruma indüklendi ve hücrelerin VBNC duruma geçişi plak sayım ve Live/Dead sayım sonuçlarıyla doğrulandı. VBNC duruma indüklenen hücrelerden RNA izolasyonları gerçekleştirildi ve elde edilen RNA’lardan cDNA sentezlenerek bölünme ve hücre zarf stres genleri ile Real Time PCR analizleri yapıldı. Ayrıca tüm stres faktörleri altında VBNC duruma indüklenen hücrelerin hücre iç yapısı ve morfolojisinde meydana gelen değişimleri tespit etmek amacıyla SEM ve TEM analizleri gerçekleştirildi. Bununla birlikte çalışılan stres faktörleri altında VBNC duruma indüklenen hücrelerde lipit peroksidasyonu ve ATR-FTIR spektroskopisi kullanılarak hücre moleküler yapısında meydana gelen değişiklikler analiz edildi.
Floresan mikroskop, SEM ve TEM analizleri, VBNC hücrelerin kontrol grubuna kıyasla küçüldüğü, sitoplazmik matrisin azaldığı ve hücre zarları arasında boşluk oluştuğunu gösterdi. Ayrıca, VBNC hücrelerde protein agregatlarının meydana geldiği de tespit edildi. VBNC duruma indüklenen hücrelerle gerçekleştirilen Real Time PCR analizleri sonucunda, bölünme ve hücre zarfı stresinden sorumlu 52 genin ekspresyon seviyesi incelenmiş ve bazı genlerin ekspresyon seviyelerinde stres koşullarına bağlı olarak artış, azalış veya değişiklik olmadığı belirlendi. Daha sonra yapılan analizler neticesinde tüm stres koşulları altında kontrol grubuna göre ekspresyon seviyesi azalan dicB, ymgF ve zapC genleri önemli bulundu. Bu genlerin yanı sıra kontrol olarak dicC geninin de dahil edildiği dört rekombinant suş ile yabani tip ve boş vektör içeren E. coli suşları, aynı stres koşullarında yaşam deneylerine tabi tutuldu. Yaşam deneyleri sonucunda, sıcaklık stresinde DicB, YmgF ve ZapC, metal stresinde YmgF ve ZapC, antibiyotik stresinde ise sadece ZapC aşırı eksprese eden rekombinant suşların VBNC duruma geçişinin azaldığı ve hücrelerin VBNC duruma geçmek yerine öldüğü belirlendi. VBNC hücrelerde gerçekleştirilen lipit peroksidasyonu analizlerinde MDA miktarlarının arttığı tespit edildi. Yapılan ATR-FTIR analizleri sonucunda, VBNC durumun indüksiyonu sırasında RNA, protein ve nükleik asit konsantrasyonlarında biyomoleküler değişiklikler olduğu belirlendi. Özellikle 995 cm⁻¹ RNA bandının VBNC durumun tespitinde güvenilir bir spektrokimyasal biyobelirteç olabileceği tespit edildi.
Sonuç olarak, bu tez kapsamında ZapC'nin VBNC durum için önemli bir rol oynadığı belirlendi. Ayrıca, 995 cm⁻¹ RNA bandının VBNC durumunun tespitinde kullanılabilecek önemli bir biyobelirteç olduğu tespit edildi. Bu bulgular, VBNC durumunun moleküler mekanizmasının anlaşılmasına ve tespitine önemli katkılar sağlamakta, aynı zamanda halk sağlığı ve gıda güvenliği açısından büyük önem taşımakta olup, gelecekteki araştırmalar için de bir temel oluşturmaktadır.The viable but non-culturable (VBNC) state is recognized as a life strategy that bacteria develop to survive under stress conditions. In this state, bacteria are unable to form colonies and cannot be detected by routine laboratory methods, but retain their pathogenicity. VBNC bacteria are found in many environments such as aquatic environments, food processing plants, agricultural products and hospitals, threatening public health. Understanding the molecular mechanisms underlying the VBNC status is crucial to determine how bacteria adopt this strategy and how this can be reversed. Thus, new and effective strategies for the prevention and treatment of infections can be developed. Therefore, in our study, in order to elucidate the molecular mechanism of the VBNC state, its relationship with cell division and the cell envelope system was investigated.
In this study, E. coli W3110 strain was induced to VBNC state under temperature (42 °C), metal (CuSO4) and antibiotic (erythromycin) stress and the transition of cells to VBNC state was confirmed by plate counting and live/dead counting results. RNA was isolated from the cells induced to VBNC state, cDNA was synthesised from the obtained RNAs and Real Time PCR analyses were performed with division and cell envelope stress genes. In addition, SEM and TEM analyses were performed to determine the changes in the internal cell structure and morphology of VBNC-induced cells under all stress factors. In addition, lipid peroxidation and changes in cell molecular structure were analysed using ATR-FTIR spectroscopy in cells induced to VBNC state under the stress factors studied.
Fluorescence microscopy, SEM and TEM analyses showed that VBNC cells collapsed, the cytoplasmic matrix was reduced and a gap was formed between the cell membranes compared to the control group. It was also found that protein aggregates were formed in VBNC cells. As a result of Real Time PCR analyses performed with VBNC state induced cells, the expression levels of 52 genes responsible for division and cell envelope stress were examined and it was determined that the expression levels of some genes increased, decreased or did not change depending on the stress conditions. As a result of the subsequent analyses, dicB, ymgF and zapC genes whose expression levels decreased compared to the control group under all stress conditions were found to be significant. In addition to these genes, four recombinant strains including the dicC gene as a control and E. coli strains containing wild type and empty vector were subjected to life experiments under the same stress conditions. As a result of the life experiments, it was determined that the recombinant strains overexpressing DicB, YmgF, and ZapC under temperature stress, YmgF and ZapC under metal stress, and only ZapC under antibiotic stress had reduced transition to the VBNC state and the cells died instead of transitioning to the VBNC state. Lipid peroxidation analyses performed in VBNC cells revealed that MDA levels increased. ATR-FTIR analysis showed biomolecular changes in RNA, protein, and nucleic acid concentrations during the induction of the VBNC state. In particular, it was determined that the 995 cm-¹ RNA band could be a reliable spectrochemical biomarker for detecting the VBNC state.
In conclusion, it was determined that ZapC plays an important role in the VBNC state within the scope of this thesis. In addition, it was determined that the 995 cm⁻¹ RNA band is an important biomarker that can be used to detect the VBNC state. These findings provide significant contributions to the understanding and detection of the molecular mechanism of the VBNC state, and are also of great importance for public health and food safety, and provide a basis for future research
The antagonistic and synergistic investigation of the antimicrobial characteristics of extracts of some herbs
No full textBu çalışmada, Achillea millefolium L. (beyaz civan perçemi), Anthemis cretica L. (dağ papatyası), Cichorium intybus L. (yabani hindiba), Euphorbia seguieriana Necker (sütleğen), Hypericum perforatum L. (kantaron) bitkilerinin farklı çözgenler (metanol ve dietil eter) kullanılarak elde edilen ekstraktlarının antimikrobiyal özelliklerinin antagonistik ve sinergistik olarak karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bitkilerin özütleri soxhlet ekstraksiyon yöntemiyle elde edilmiştir. Elde edilen özütlerin antimikrobiyal aktivite çalışmalarında Gram negatif bakterilerden; Escherichia coli, Acinetobacter baumannii, Salmonella typhimurium, Gram pozitif bakterilerden; Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus kullanılmıştır. Özütlerin antibakteriyal aktivitesi mikrodilüsyon yöntemi ile belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre; hem metanol hem de dietil eter çözgeni kullanılarak elde edilen tüm bitki ekstraktları Gram pozitif bakterilere karşı daha etkili olduğu belirlenmiştir. Bacillus cereus bakterisi üzerine tüm bitki ekstraktları en fazla etkiyi gösterirken, Hypericum perforatum L. metanol ekstraktı Gram pozitif bakterilere en etkili bitki olmuştur. Achillea millefolium L.: Cichorium intybus L., Achillea millefolium L.: Hypericum perforatum L. ve Cichorium intybus L.: Hypericum perforatum L. metanol karışım ekstraktları ile Achillea millefolium L.: Hypericum perforatum L. dietil eter ekstraktı sinerjist etki gösterirken diğer bitki karışım özütleri yarı sinerjist veya etkisiz özellik göstermişlerdir.This study was aimed to compare the antimicrobial features of the extracts of Achillea millefolium L., Anthemis cretica L. Cichorium intybus L., Euphorbia seguieriana Necker, Hypericum perforatum L. which were generated by using different solutes (methanol, diethyl ether) antagonistically and synergistically. Plant extracts were generated by using the Soxhlet Method. In the antimicrobial activity studies of the extracts, Escherichia coli, Acinetobacter baumannii, Salmonella typhimurium were used as Gram negative bacterias; Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes were used as the Gram positive bacterias. The antimicribial activities of the extracts were determined microbroth dilituon method. According to the results of the research; All plant extracts obtained using both methanol and diethyl ether solvent were determined to be more effective against Gram positive bacteria. While the whole plant extract showed the most effect on Bacillus cereus bacteria, Hypericum perforatum L. methanol extract was the most effective plant against Gram positive bacteria. Achillea millefolium L.: Cichorium intybus L., Achillea millefolium L.: Hypericum perforatum L. and Cichorium intybus L.: Hypericum perforatum L. methanol mixture extracts and Achillea millefolium L.: Hypericum perforatum L. diethyl ether extract showed a synergistic effect, while other plant mixture extracts showed semi-synergistic or ineffective properties
Investigation of expressions of biofilm-related genes in porin protein mutants of Escherichia coli W3110
No full textBiyofilm oluşumu, birçok farklı mekanizmanın ve düzenleyici genlerin dahil olduğu oldukça kapsamlı ve çok hücreli bir oluşumdur. Bu oluşum, besin varlığı, sıcaklık, nem ve pH gibi birçok faktörün varlığından etkilenmektedir. Bu çalışmamızda, Escherichia coli'nin sahip olduğu dış zar proteinlerinden ompA, ompC ve lamB porin mutantlarında, biyofilm oluşumunda rol alan genlerin ifade düzeylerindeki değişim araştırılmıştır. Çalışmamızda kullandığımız yabani tip E. coli W3110 suşu ve bu suşun phoE mutantı, denediğimiz hiçbir koşulda biyofilm oluşturmamakla birlikte, bu suşun ompA ve ompC mutantları pH 6, 7 ve 8'de, lamB mutantı ise sadece pH 7'de biyofilm oluşturmuştur. Mutantlardaki biyofilm mekanizmasının aydınlatılması için pH 6, 7 ve 8'de büyütülen yabani tip E. coli W3110 ve porin mutantlarının, biyofilmle ilişkili olan genlerinin (csgD, csrA, rcsB, pgaC, qseB, qseC, sdiA) ekspresyon seviyelerindeki değişimler incelenmiştir. Buna göre, çalışılan her pH değerinde ompA ve ompC mutantlarında, csrA ve rcsB genlerinin azalış gösterdiği, csgD, pgaC ve sdiA genlerinin ise, yabani tipe göre artış gösterdiği belirlenmiştir. Aynı zamanda, ompA ve ompC mutantlarında, flagellar genlerin düzenleyicisi qseB ve qseC'nin pH 6 hariç, diğer pH'larda azalış gösterdiği tespit edilmiştir. qseB geni pH 6'da her iki mutantta da bir miktar artış gösterirken, qseC geni, ompA mutantında artış gösterip, ompC mutantında azalış göstermiştir. Fazla ekspresyonu biyofilm oluşumunu olumsuz etkileyebilen qseB ve qseC genlerinin, pH 6'da biraz artış göstermesi, ompA ve ompC porin mutantlarında biyofilm oluşumunun pH 7 ve 8'e göre biraz azalmasına sebebiyet vermiştir. pH 7'de diğer mutantlarla benzer gen ekspresyonları veren lamB mutantında, qseBC genlerinin pH 6'da aşırı eksprese olduğu ve pH 8'de ise csgD geninin düşük eksprese olduğu tespit edilmiştir. Bu durumların lamB mutantında biyofilm oluşumunu inhibe ettiği belirlenmiştir. Elde edilen ekspresyon verilerinin ışığında, mutantları biyofilm oluşumuna götüren mekanizmalar hakkında görüşler ortaya koyulmuştur. Bu görüşlere göre, ompA, ompC ve lamB mutantlarının biyofilm oluşturmasında biyofilm ile ilişkili genlerin ekspresyonlarının biyofilm oluşturmaya uygun şekilde artış ve azalış gösterdiği belirlenmiştir. Ancak bu verilerden biyofilm oluşumunu porinlerin mutant olmasının nasıl indüklediği hususunda henüz bir bilgi elde edinilememiştir.Biofilm formation is a comprehensive and multicellular formation involving many different
mechanisms and regulatory genes. This formation is affected by many factors such as nutrient
availability, temperature, humidity, and pH. In this study, changes in the expression levels of
genes involved in biofilm formation were investigated in ompA, ompC, and lamB porin mutants,
which are outer membrane proteins of Escherichia coli. The wild-type E. coli W3110 strain we
used in our study and the phoE mutant of this strain did not form biofilms under any of the
conditions we tried, but ompA and ompC mutants of this strain formed biofilms at pH 6, 7, and
8, while the lamB mutant only formed biofilm at pH 7. To elucidate the biofilm mechanism in
mutants, changes in the expression levels of biofilm-associated genes (csgD, csrA, rcsB, pgaC,
qseB, qseC, sdiA) of wild-type E. coli W3110 and porin mutants grew at pH 6.7 and 8 were
investigated. Accordingly, it was determined that csrA and rcsB genes decreased in ompA and
ompC mutants at every pH value studied, while csgD, pgaC, and sdiA genes increased
compared to wild-type. Also, in ompA and ompC mutants, the regulators of flagellar genes qseB
and qseC decreased at other pHs except pH 6. While the qseB gene increased slightly in both
mutants at pH 6, the qseC gene increased in the ompA mutant and decreased in the ompC
mutant. The overexpression of qseB and qseC genes, whose overexpression may negatively
affect biofilm formation, slightly increased at pH 6, resulting in a slight decrease in biofilm
formation in ompA and ompC porin mutants than at pH 7 and 8. It was determined that in the
lamB mutant, which gave similar gene expressions with other mutants at pH 7, the qseBC genes
were overexpressed at pH 6 and the csgD gene was underexpressed at pH 8. These conditions
were determined to inhibit biofilm formation in the lamB mutant. In line with the obtained
expression data, opinions about the mechanisms that lead mutants to biofilm formation were
put forward. According to these views, it was determined that the expression of biofilm-related
genes increased and decreased in the biofilm formation of ompA, ompC, and lamB mutants by
biofilm formation. However, from these data, no information has yet been obtained about how
the mutant porins induce biofilm formation
Isolation, bioformulation of bacteriophages specific to bacterial cancer and wilth (Clavibacter michiganensis subsp. michiganenis) disease from tomato production areas and investigatıon of their potential to use as biocontrol agent
No full textClavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm) domates yetiştiriciliğinde verim kayıplarına neden olan bakteriyel solgunluk ve kanser hastalığı etmenidir. Patojen ile mücadelede mevcut mücadele yöntemlerin yetersizliği fajlar ile mücadeleye olan ilgiyi artırmıştır. Bu amaçla Çanakkale, İzmir ve Bilecik illerinde hastalık belirtisi görülen domates ekim alanlarından toprak ve bitki örnekleri toplandı. Toplanan örneklerden biyokimyasal ve moleküler yöntemler ile Cmm izolasyonu ve faj izolasyonu gerçekleştirildi. Abiyotik faktörlere toleransı yüksek olan fajlar belirlenerek sinerjistik-antagonistik özellikleri belirlendi. Etkinliği belirlenen fajın moleküler ve morfolojik karakterizasyonu yapılarak biyokontrol ajanı olarak kullanılabilme potansiyeli araştırıldı. Fajın su içinde yağ formülasyonu Taguchi metodu ile optimize edildi. Belirlenen optimum şartlar ile su içinde yağ formülasyonu hazırlandı ve Cmm-DB3 üzerindeki inhibe etme oranı in-vitro’da belirlendi. Formülasyonun etkinliği saksı denemeleri ile gösterildi. Gerçekleştirilen çalışma ile, 8 Cmm izolatı ve Cmm-DB3 üzerinde etkinliği belirlenen 22 adet litik faj elde edildi. Abiyotik faktörlere toleransı yüksek Phage33’ün komple genom analizi yapılarak NCBI veri tabanındaki fajlarla karşılaştırıldı ve tür bazında eşleşme olmadığı belirlenerek faj literatürüne yeni bir faj kazandırıldı. Phage33’ün optimum koşullar ile emülsiyon formülasyon hazırlandı ve emülsiyonun Cmm-DB3 üzerindeki inhibe etme oranı in-vitro’da %80,7 olarak belirlendi. Emülsiyonun 6. ay sonunda oda ısında Cmm-DB3’i inhibe etme oranı %78,12 iken 4 °C’de ise %79,23 olduğu belirlendi. Ayrıca damlacık boyut analizi sonucu emülsiyonun polidispers yapıda olduğu belirlendi. Hazırlanan emülsiyonun saksı denemeleri sonucu Cmm uygulanan saksılarda hastalık belirtileri %78 iken emülsiyon uygulanan saksılarda ise %17 olduğu belirlendi. Phage33’ün abiyotik faktörlere olan toleransını artırmak amacıyla emülsiyon formülasyonu ilk kez Taguchi metodu ile optimize edilmiş ve patojenin mücadelesinde kullanılabilecek yerli bir prototip ürün ortaya konmuşturClavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm) is a bacterial wilt and canker pathogen that causes yield losses in tomato cultivation. The inadequacy of existing methods to control the pathogen has increased interest in phage control. For this purpose, soil and plant samples were collected from tomato growing areas with symptoms of the disease in the provinces of Canakkale, Izmir and Bilecik. Cmm isolations and phage isolations were performed from the collected samples using biochemical and molecular methods. Phages with high tolerance to abiotic factors were identified and their synergistic-antagonistic properties were determined. Molecular and morphological characterisation of the phages whose activity was determined was performed and their potential for use as biocontrol agents was investigated. The oil-in-water formulation of the phage was optimised using the Taguchi method. An oil-in-water formulation was prepared with the optimal conditions determined and the inhibition rate on Cmm-DB3 was determined in vitro. The efficacy of the formulation was verified by pot experiments. With the study performed, 22 lytic phages were obtained and their activity on 8 Cmm isolates and Cmm-DB3 was determined. The complete genome analysis of phage33, which has a high tolerance to abiotic factors, was compared with the phages in the NCBI database and it was found that there was no match on a species basis. An emulsion formulation of Phage33 was prepared under optimal conditions, and the inhibition rate of the emulsion on Cmm-DB3 was determined to be 80.7% in vitro. At the end of the 6th month, the Cmm-DB3 inhibition rate of the emulsion was determined to be 78.12% at room temperature and 79.23% at 4 °C. Furthermore, when analysing the droplet size, it was found that the emulsion had a polydisperse structure. As a result of the pot trials with the prepared emulsion, it was found that the disease symptoms were 78% in the pots where Cmm was applied and 17% in the pots where the emulsion was applied. In order to increase the tolerance of Phage33 to abiotic factors, the emulsion formulation was optimised for the first time using the Taguchi method and a local prototype was introduced that can be used in against the pathogen
Investigation of expressions of biofilm-related genes in porin protein mutants of Escherichia coli W3110
No full textBiyofilm oluşumu, birçok farklı mekanizmanın ve düzenleyici genlerin dahil olduğu oldukça kapsamlı ve çok hücreli bir oluşumdur. Bu oluşum, besin varlığı, sıcaklık, nem ve pH gibi birçok faktörün varlığından etkilenmektedir. Bu çalışmamızda, Escherichia coli'nin sahip olduğu dış zar proteinlerinden ompA, ompC ve lamB porin mutantlarında, biyofilm oluşumunda rol alan genlerin ifade düzeylerindeki değişim araştırılmıştır. Çalışmamızda kullandığımız yabani tip E. coli W3110 suşu ve bu suşun phoE mutantı, denediğimiz hiçbir koşulda biyofilm oluşturmamakla birlikte, bu suşun ompA ve ompC mutantları pH 6, 7 ve 8'de, lamB mutantı ise sadece pH 7'de biyofilm oluşturmuştur. Mutantlardaki biyofilm mekanizmasının aydınlatılması için pH 6, 7 ve 8'de büyütülen yabani tip E. coli W3110 ve porin mutantlarının, biyofilmle ilişkili olan genlerinin (csgD, csrA, rcsB, pgaC, qseB, qseC, sdiA) ekspresyon seviyelerindeki değişimler incelenmiştir. Buna göre, çalışılan her pH değerinde ompA ve ompC mutantlarında, csrA ve rcsB genlerinin azalış gösterdiği, csgD, pgaC ve sdiA genlerinin ise, yabani tipe göre artış gösterdiği belirlenmiştir. Aynı zamanda, ompA ve ompC mutantlarında, flagellar genlerin düzenleyicisi qseB ve qseC'nin pH 6 hariç, diğer pH'larda azalış gösterdiği tespit edilmiştir. qseB geni pH 6'da her iki mutantta da bir miktar artış gösterirken, qseC geni, ompA mutantında artış gösterip, ompC mutantında azalış göstermiştir. Fazla ekspresyonu biyofilm oluşumunu olumsuz etkileyebilen qseB ve qseC genlerinin, pH 6'da biraz artış göstermesi, ompA ve ompC porin mutantlarında biyofilm oluşumunun pH 7 ve 8'e göre biraz azalmasına sebebiyet vermiştir. pH 7'de diğer mutantlarla benzer gen ekspresyonları veren lamB mutantında, qseBC genlerinin pH 6'da aşırı eksprese olduğu ve pH 8'de ise csgD geninin düşük eksprese olduğu tespit edilmiştir. Bu durumların lamB mutantında biyofilm oluşumunu inhibe ettiği belirlenmiştir. Elde edilen ekspresyon verilerinin ışığında, mutantları biyofilm oluşumuna götüren mekanizmalar hakkında görüşler ortaya koyulmuştur. Bu görüşlere göre, ompA, ompC ve lamB mutantlarının biyofilm oluşturmasında biyofilm ile ilişkili genlerin ekspresyonlarının biyofilm oluşturmaya uygun şekilde artış ve azalış gösterdiği belirlenmiştir. Ancak bu verilerden biyofilm oluşumunu porinlerin mutant olmasının nasıl indüklediği hususunda henüz bir bilgi elde edinilememiştir.Biofilm formation is a comprehensive and multicellular formation involving many different mechanisms and regulatory genes. This formation is affected by many factors such as nutrient availability, temperature, humidity, and pH. In this study, changes in the expression levels of genes involved in biofilm formation were investigated in ompA, ompC, and lamB porin mutants, which are outer membrane proteins of Escherichia coli. The wild-type E. coli W3110 strain we used in our study and the phoE mutant of this strain did not form biofilms under any of the conditions we tried, but ompA and ompC mutants of this strain formed biofilms at pH 6, 7, and 8, while the lamB mutant only formed biofilm at pH 7. To elucidate the biofilm mechanism in mutants, changes in the expression levels of biofilm-associated genes (csgD, csrA, rcsB, pgaC, qseB, qseC, sdiA) of wild-type E. coli W3110 and porin mutants grew at pH 6.7 and 8 were investigated. Accordingly, it was determined that csrA and rcsB genes decreased in ompA and ompC mutants at every pH value studied, while csgD, pgaC, and sdiA genes increased compared to wild-type. Also, in ompA and ompC mutants, the regulators of flagellar genes qseB and qseC decreased at other pHs except pH 6. While the qseB gene increased slightly in both mutants at pH 6, the qseC gene increased in the ompA mutant and decreased in the ompC mutant. The overexpression of qseB and qseC genes, whose overexpression may negatively affect biofilm formation, slightly increased at pH 6, resulting in a slight decrease in biofilm formation in ompA and ompC porin mutants than at pH 7 and 8. It was determined that in the lamB mutant, which gave similar gene expressions with other mutants at pH 7, the qseBC genes were overexpressed at pH 6 and the csgD gene was underexpressed at pH 8. These conditions were determined to inhibit biofilm formation in the lamB mutant. In line with the obtained expression data, opinions about the mechanisms that lead mutants to biofilm formation were put forward. According to these views, it was determined that the expression of biofilm-related genes increased and decreased in the biofilm formation of ompA, ompC, and lamB mutants by biofilm formation. However, from these data, no information has yet been obtained about how the mutant porins induce biofilm formation
Genomic and transcriptomic analysis of resistance mechanisms of Escherichia coli strains with different levels of ampicillin resistance
No full textAnadolu Üniversitesi ve Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi tarafından ortak yürütülen program.Antibiyotik direnci, enfeksiyon hastalıkları ile mücadelede önemli bir sorundur. Mikroorganizmaların direnç seviyesindeki farklılıklar, antibiyotik direnç mekanizmalarının anlaşılmasında zorluklara neden olmaktadır. Bu nedenle antibiyotik direnç seviyesindeki farklılıkların altında yatan moleküler nedenlerin aydınlatılması gerekmektedir. Bunu yapmak için, ampisilin antibiyotiğine adaptif direnç kazandırılmış farklı direnç seviyelerine sahip üç Escherichia coli suşunda genomik ve transkriptomik analizler gerçekleştirilmiştir. Farklı seviyede direnç gösteren suşların tüm genom dizilemesi sonucunda, 10 kat dirençli suşlarda 5 mutasyon tespit edilirken 95 kat dirence sahip suşta bunlara ek olarak 2 mutasyon daha tespit edilmiştir. Toplamda yedi mutasyondan 3 tanesi sadece tek baz değişimi şeklinde ortaya çıkmışken diğer 4 tanesi insersiyon yada delesyon olarak ortaya çıkmıştır. 10 katlık direnç seviyesine ulaşılmasında ftsI, marAR ve rpoC genlerinde bulunan mutasyonların etkisi ile ulaşıldığı düşünülürken, 95 katlık direnç seviyesine tespit edilen 5 mutasyon ile ampC mutasyonunun sinerjistik etkisi ile ulaşıldığı tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra genel transkriptomik profiller incelendiğinde benzer transkriptomik yanıtların indüklendiği gözlendi. Bu çalışma farklı direnç seviyelerine sahip bakterilerdeki direnç mekanizmalarına bakış açımızı geliştirecek ve ampisilin dirençli E. coli suşlarında antibiyotik direncinin moleküler mekanizmasını anlamamız için temel oluşturacaktır.Antibiotic resistance is a major challenge in the fight against infectious diseases. Differences in the resistance levels of microorganisms cause great difficulties in understanding the mechanisms of antibiotic resistance. The molecular reasons for the differences in antibiotic resistance must therefore be clarified. For this purpose, genomic and transcriptomic analyzes were performed on three Escherichia coli strains with varying degrees of adaptive resistance to ampicillin. Whole genome sequencing of strains with different levels of resistance detected 5 mutations in strains with 10-fold resistance and 2 additional mutations in strains with 95-fold resistance. Overall, 3 of the seven mutations occurred as a single base change, while the other 4 occurred as insertions or deletions. While it was thought that 10-fold resistance was achieved by the effect of mutations in the ftsI, marAR, and rpoC genes, it was found that 95-fold resistance was achieved by the synergistic effect of 5 mutations and the ampC mutation. In addition, when the general transcriptomic profiles were examined, it was found that similar transcriptomic responses were elicited in strains with different levels of resistance. This study will improve our view of resistance mechanisms in bacteria with different levels of resistance and provide the basis for our understanding of the molecular mechanism of antibiotic resistance in ampicillin-resistant E. coli strains.Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) - 121Z657
Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) - 222Z01
- …
