Akademik Veri Yönetim Sistemi
6th International Eurasian Conference on Biological and Chemical Sciences, Ankara, Türkiye, 11 - 13 Ekim 2023, ss.113
Bakterilerin, kendilerini
korumak ve üremelerini kolaylaştırmak için oluşturdukları polisakkarit yapılı
biyofilm tabakası dezenfeksiyonu zorlaştıran önemli bir faktördür. Bununla
birlikte, özellikle patojen bakterilerin oluşturduğu biyofilm tabakaları, hastane
enfeksiyonlarının yaygınlaşmasına neden olmakta ve gıda endüstrisinde ürünlerin
işlenmesinde problem oluşturmaktadır. Biyofilm tabakaları nedeniyle üretim
bantları, borular, zemin ve çeşitli yüzeylede bakteri birikmekte ve bunlar,
patojenlerin çevreye yayılması açısından risk oluşturmaktadır.
Özellikle flagella fonksiyonu olan ve sıklıkla karşılaşılan Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella enterica bakterileri, biyofilm oluşturma potansiyeli yüksek olan bakterilerdir. Bununla birlikte dünya çapında yaygın ve gıda kaynaklı bir patojen olan Campylobacter jejuni de biyofilm oluşturma potansiyeli olan bir bakteri olup gıda ve ilaç endüstrilerinde kalıcı bir kirletici haline gelebilir. C. jejuni, saf kültüre göre E. coli veya P. aeruginosa ile birlikte olduğunda daha fazla biyofilm oluşturabilir.
Bakterilerde biyofilm oluşumunu kontrol eden mekanizmada sorumlu molekülün dimerik formda halkalı guanozin monofosfat (c-di-GMP) olduğu anlaşılmıştır. Bakterilere özgü bir nükleotid olan c-di-GMP, biyofilm oluşumunun yanısıra bakteriler arası etkileşim, virulans, flagella fonksiyonları ve motilite gibi bakterinin hayati fonksiyonlarını da kontrol etmektedir. Dolayısıyla c-di-GMP aktivitesinin engellenmesi, bakterilerin hayati fonksiyonlarını sonlandırıbilecek, biyofilm oluşumunu engelleyebilecek bir etki yaratır. Molekül yapısı incelendiğinde c-di-GMP, yapısında bulunan dimerik formdaki guanozin grupları nedeniyle belirli şartlarda cis formda dört katlı ve sekiz katlı yapılar oluşturabilmektedir. Düşük konsantrasyonda K+ tuzu varlığında bu yapıların oluştuğu gözlenmiştir. Bununla birlikte yüksek konjugasyona sahip çoklu aromatik bileşikler de c-di-GMP’nin katlı yapılar oluşturmasını sağlamaktadır. Katlı yapılar oluşturan c-di-GMP çökerek aktivitesini kaybeder.
Yapılan çalışmada, yüksek konjugasyona sahip
çoklu aromatik bileşikler sentezlenerek bunların biyofilm engelleme
kabiliyetleri incelenmiştir. Aromatik gruplar içeren aldehit ve amin
bileşiklerinin basit bir imin oluşum reaksiyonu ile yüksek konjugasyona sahip
çoklu aromatik bileşikler elde edilmiş ve özellikle sağlık ve gıda alanında
biyogüvenlik açısından tehdit oluşturan bakterilerden E. coli ve C. jejuni üzerinde
denenmiştir. Deneylerde kullanılan çoklu aromatik bileşiklerin c-di-GMP ile
etkileştiği UV spektrskopisi ile izlenerek anlaşılmıştır.