Pseudomonas aeruginosa suşlarında biyofilm yapımının ve Quorum Sensing'de rol alan genlerin araştırılması

Abstract

Quorum Sensing sistemi Pseudomonas aeruginosa suşlarında birçok virülans faktörünün sentezlenmesi yanında biyofilmin yapılanma, olgunlaşma ve dağılımı aşamalarında da rol almaktadır.Bu çalışmada; Pamukkale Üniversitesi Araştırma Uygulama Hastanesi Mikrobiyoloji Laboratuvarı'nda çeşitli klinik örneklerden soyutlanmış Pseudomonas aeruginosa suşlarında biyofilm yapımının ve quorum sensing genlerinin varlığının araştırılması; biyofilm yapım şiddeti ile quorum sensing genleri arasında ilişki olup olmadığının ortaya konması amaçlandı.Çalışmaya 50 alt solunum yolu örneklerinden ve 50 solunum yolu dışı örneklerden izole edilmiş toplam 100 suş alındı. Mikrotitrasyon plağı yöntemi ile biyofilm özellikleri belirlenmiş olan suşlardan Pseudomonas aeruginosa PAO-1 suşuna göre zayıf biyofilm oluşturan 30 suş ve kuvvetli biyofilm oluşturan 10 suşun quorum sensing genleri araştırıldı. Bu suşlardan 2'sinde sadece lasI, 1'inde sadece rhlI, 1'inde sadece rhlR geninde internal ve intakt fragmentler saptanmazken, 1 suşta hem lasR, hem rhlI ve hem de rhlR geninin intakt ve internal fragmenti saptanamadı. Bu 5 suşun 4'ü zayıf biyofilm, 1'i kuvvetli biyofilm yapan suşlardı. Zayıf biyofilm yapan suşlar ile kuvvetli biyofilm yapan suşlar arasında total quorum sensing gen kaybı açısından istatistiksel olarak fark saptanmadı.Sonuç olarak biyofilm yapımında quorum sensing genlerinin rolü bilinmekle birlikte, biyofilm oluşum sürecinde ve şiddetinde tek başına belirleyici olmadığı, diğer virülans faktörleri ve çevresel koşullarla birlikte değerlendirilmesi gerektiği sonucuna varıldı.Anahtar kelimeler: Pseudomonas aeruginosa, Biyofilm, Quorum Sensing

Quorum Sensing system in Pseudomonas aeruginosa strains acts on the levels of biofilm organization, maturation and distrubution as well as synthesis of many virulance factors.In this study; we aimed to investigate biofilm production and quorum sensing genes existence; whether there is a relationship between biofilm production intensity and quorum sensing genes in Pseudomonas aeruginosa strains isolated from various clinical samples in Research and Training Center of Pamukkale University, Microbiology Laboratory.Totally 100 strains, of which 50 strains were from lower respiratory tract and 50 strains were non-respirotary tract systems, included in this study. quorum sensing genes investigated from strains in which biofilm characters defined by microplate method 30 strains formed weak and intermediate biofilm level and 10 strains formed strong biofilm level in comparison with Pseudomonas aeruginosa PAO-1 strains. Internal and intact fragments has not been detected, for lasI in 2 of these strains and only one strain for rhlI and one strain for rhlR genes. Also in only one strain there was no internal and intact fragment in lasR, rhlI, rhlR genes. Among these 5 strains 4 of them has weak and 1 of them has strong biofilm levels. No statistically significant difference have been detected among weak biofilm producer strains and strong biofilm producer strains, on account of total quorum sensing gene deletion.As a result, although the role of quorum sensing genes in biofilm production is known, it?s not the unique determining factor of biofilm production process and intensity. Evaluation of other virulance factors and environmental conditions are needed, in addition to investigation of quorum sensing genes in the understanding of biofilm production, in further studies.Key Words: Pseudomonas aeruginosa, Biofilm, Quorum Sensing