Salmonella’da Çoğunluğu Algılama Sistemlerinin Biyofilm Oluşumu ve Virülans Üzerine Etkisi

ÖZSon yıllarda hücreler arasındaki iletişim paradigmasının aydınlatılmasıyla beraber bakterilerin çeşitli hücre dışı sinyallere yanıt olarak gen ekspresyon modellerini değiştirebilmeleri büyük ilgi çekmektedir.Özellikle çoğunluğu algılama [quorum sensing (QS)] olarak adlandırılan bakteri popülasyonları arasındaki hücre içi ve hücreler arası iletişim, fizyolojik ve genetik faaliyetlerin koordinasyonu için önemli bir araç olmaktadır.QS çalışmalarının, özellikle gıda kaynaklı patojenlerdeki enfeksiyöz süreçlerin düzenleyici mekanizmalarını aydınlatmak için önemi büyüktür.Salmonella'da bulunan QS mekanizmalarının aydınlatılması, bu bakteriyle mücadelede virülans faktörlerini etkisizleştirmek açısından önemlidir.Bu çalışmada Salmonella'nın QS aktivitesinde anahtar rol oynayan luxS geni mutantlarının oluşturulması ve bu mutasyonun bakteride bulunan virülans genlerinin ifadesi üzerine etkisinin ve sentetik N-hekzanoil-homoserin lakton (C6HSL)'un Salmonella doğal suş ve luxS geni mutantlarının biyofilm oluşumuyla AI-2 sinyal yolağı üzerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.luxS geni mutantları, homolog bölge rekombinasyonunu esas alan, kloramfenikol gen kasetiyle söz konusu gen bölgesinin rekombinasyonu yoluyla gerçekleştirilmiştir. Bu şekilde elde edilen luxS mutantlarında, Salmonella patojenitesinde önemli rollere sahip sekiz farklı virülans geninin (hilA, invA, inv, glgC, fimF, fliF, lpfA, gyrA) ifadesi kantitatif gerçek zamanlı revers transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu [quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction (rRT-qPCR)] yöntemiyle doğal suşlarla karşılaştırmalı bir şekilde belirlenmiştir.Bu çalışmalar sonucunda, luxS geni bakımından mutant olan suşlarda, incelenen her bir genin ifadesinin önemli ölçüde azaldığı saptanmıştır.Salmonella suşlarının bağıl AI-2 aktiviteleri zamana bağlı olarak incelenmiş ve en yüksek aktivitenin dördüncü saatte gerçekleştiği, ayrıca luxS mutantlarının AI-2 aktivitelerinin, doğal suşa kıyasla azaldığı tespit edilmiştir.Son olarak, C6HSL'un Salmonella Typhimurium DMC4, SL1344 doğal suşları ve mutantlarının biyofilm aktivitesini en çok 72.saatte arttırdığı tespit edilmiştir.Sonuç olarak, bu bulgularla C6HSL'un tüm suşlarda QS iletişimini uyardığı, buna bağlı olarak da Salmonella'nın biyofilm oluşumunu ve otoindüktör aktivitesini arttırdığına dair güçlü kanıtlar sunulmuştur.Bu durum, Salmonella'nın dış sinyallere karşı QS sistemlerini kullanarak yanıt oluşturduğunu göstermektedir.Ayrıca bu patojenin biyofilm oluşumunu önlemeye yönelik stratejilerin geliştirilmesi için türler arası iletişim mekanizmaları hakkında ek bilgi sağlayabilecek araştırmalara katkıda bulunulmuştur.