Laktik asit bakterilerinde çoğunluğu algılama mekanizması (Quorum sensing mechanism in lactic acid bacteria)
Journal Title: Turk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi - Year 2015, Vol 72, Issue 1
Abstract
ÖZET Uzun yıllar mikroorganizmaların sadece çoğalan, besin arayan kendi başlarına yaşayan hücreler oldukları düşünülmüştür. Ancak 50 yıl önce mikrobiyologlar tarafından bakterilerin birbirleri ve çevreleri ile iletişim kurduklarının anlaşılması ile mikroorganizmaların dünyasına bakış açısı değişmiştir. İletişimde kullanılan dil, sinyal moleküllerinden oluşmakta ve sinyal moleküllerine genel olarak “otoindükleyici” adı verilmektedir. Bakteriler üretilen sinyal moleküllerinin yoğunluğunu ölçebilmekte, bu sayede ortamdaki diğer mikroorganizmaların miktarını algılayabilmekte ve türe özgü davranışlar sergileyebilmektedirler. Yapılan çalışmalar; farklı mikroorganizmaların farklı çoğunluğu algılama (ÇA) moleküllerini kullandıklarını, hatta bazı mikroorganizmaların bir kaç çeşit sinyal molekülünü birden kullandığını ortaya koymuştur. LuxI/LuxR sistemi, oligopeptit sistemi ve hibrit sistem olmak üzere üç çeşit çoğunluğu algılama mekanizması tanımlanmıştır. Bu mekanizmalarda kullanılan sinyal molekülü ve bu molekülün algılanması birbirinden farklıdır. Çoğunluğu algılama ile ilgili ilk çalışmalar deniz suyunda yaşayan Vibrio fischeri ve Vibrio harveyi bakterileri üzerinde yapılmış ve sonraki aşamada patojen bakteriler üzerine yoğunlaşmıştır. Spor oluşturma, konjugasyan, biyolüminesans, biyofilm oluşturma, antibiyotik üretimi ve bakteriyosin üretimi gibi türe özgü pek çok davranış ÇA mekanizması ile kontrol edilmektedir. ÇA mekanizmasının anlaşılması, patojen mikroorganizmalarla etkili şekilde mücadele edilmesinde ve laktik asit bakterilerinin davranışlarının anlaşılmasında son derece önemlidir. Ancak laktik asit bakterilerinin ÇA mekanizmasının çok farklı sinyal moleküllerinin kullanılması ve algılamanın olaylar dizisi şeklinde gerçekleşmesi nedeniyle anlaşılması zordur. Bu derlemede, sağlık üzerine olumlu katkı sağlayan probiyotik özellikteki laktik asit bakterilerinin konakçısı ile uyumu, sindirim sistemindeki patojenlerin gelişimini ve koloni oluşturmasını engellemesi, bakteriyosin üretimi, asit koşullara ve safra tuzlarına dayanımı, epitel hücrelere tutunma gibi pek çok özelliğinin ÇA ile bağlantısı değerlendirilmiştir. Laktik asit bakterileri tarafından kullanılan ÇA mekanizmasının anlaşılması ile yeni dönem probiyotikler olarak tanımlanan metabiyotiklerin tasarlanmasında yarar sağlayacağı düşünülmektedir. ABSTRACT For a long time, microorganisms were considered as just multiplying, finding nutrients and living by themselves organisms. But that belief changed 50 years ago along with the discovery of bacteria communication with each other and environment by microbiologists. The language used in the communication consists of signal molecules and these molecules are generally called “auto inducer”. Bacteria are capable of measuring density of these molecules and by this way they are able to detect amount of the other organisms and can have specific behaviors. Studies prove that different types of bacteria use different quorum sensing molecules, and some species use several kinds of signal molecules together. There are three described quorum sensing mechanisms; LuxI/LuxR, oligopeptide and hybrid system. Among these systems, type of signal molecules and their perceptions are different from each other. The first quorum sensing studies are accomplished on Vibrio fischeri and Vibrio harveyi and then focused on pathogen microorganisms. Many specific behaviors such as spore forming, conjugation, bioluminescense, biofilm forming, antibiotic production and bacteriocin production are controlled by quorum sensing mechanisms. Understanding of QS mechanism is very important in the terms of effective struggling with pathogen microorganisms and understanding behavior of lactic acid bacteria. Because of lactic acid bacteria use different type of signal molecules and detection occurs as a consecution it is hard to understand their QS mechanism. In this review, connection between QS mechanism and some characteristics of lactic acid bacteria are evaluated such as concordance with its host, inhibition of pathogen development and colonization in gastrointestinal system, bacteriocin production, acid and bile resistance, adhesion to epithelium cells. Understanding QS mechanism of lactic acid bacteria will be useful to design metabiotics which is defined as novel probiotics.
Authors and Affiliations
Hatice YILMAZ YILDIRAN, Aynur Gül KARAHAN, Gülden BAŞYİĞİT KILIÇ
Keywords
Related Articles
- EP ID EP491003
- DOI 10.5505/TurkHijyen.2015.04695
- Views 160
- Downloads 0
The investigation of the interaction of armodafinil with membrane lipids by using DPPC model membrane system (Armodafinil’in membran lipidleri etkileşiminin DPPC model membran sistemi ile araştırılması)
Objective: Armodafinil (ARM), the R-enantiomer of the racemic compound of modafinil, is a central nervous system (CNS) stimulant and wakefulness-promoting used in sleep disorders with unknown exact cellular mechanism. Al...
Son iki yılda Kahramanmaraş Necip Fazıl Şehir Hastanesi’nde kan kültürlerinden izole edilen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıklarının değerlendirilmesi (Evaluation of microorganisms isolated from blood cultures and antibiotic sensitivity obtained at Kahramanmaraş Necip Fazıl City Hospital in the last two years)
ÖZET Amaç: Kan akımı enfeksiyonları (KAİ) mortaliteyi ve morbiditeyi arttıran önemli hastane enfeksiyonlarından biridir. KAİ’nin erken tanısı, infeksiyona neden olan organizmanın tespit edilmesi ve antimikrobiyal duyarlı...
Hepatit C virüsü ile enfekte hastalarda Hepatit B seroprevalansının araştırılması (Investigation of Hepatitis B virus seroprevalence in Hepatitis C infected patients)
Amaç: Hepatit B virüsü (HBV) ve hepatit C virüsü (HCV) enfeksiyonlarının neden olduğu kronik karaciğer hastalığı, tüm dünyadaki en önemli sağlık sorunlarından biridir. Bu çalışmanın amacı enfeksiyon hastalıkları poliklin...
Assessment of the validity of Immunofluorescent antibody test method (İmmün floresan antikor testlerinin yöntem geçerliliğinin değerlendirilmesi)
Objective: Assessment of the validity of a method including TS EN ISO 17025 and TS EN ISO 15189, is a formal requirement of accreditation standards. Before routine testing, validity of every test should be assessed in ac...
Outbreak of Shigella sonnei infection in Terme City, Turkey, September 2012 (Terme ilçesinde Shigella sonnei enfeksiyonu salgını, Türkiye, Eylül 2012)
Objective: Waterborne outbreaks occur in Turkey every year; however, few have been thoroughly investigated. On 24 September 2012, an increase in gastroenteritis cases in Terme City, Samsun Province was reported to the Pu...