Çesitli fiziksel ve çevresel faktörlerin erwinia carotovora subsp carotovora` da karbapenem antibiyotiği sentezine etkilerinin incelenmesi

Abstract

iiiÖZETFitopatojen bir bakteri olan Erwinia carotovora subsp carotovora (Ecc)'nın GBI suşuβ-laktam(5R)-karbapen-2-em-3-karboksilik asit (karbapenem) adlı basit birantibiyotiğini üretebilme yeteneğindedir. Ecc'de karbapenem üretimi çevreyi algılamasistemi adı verilen bir mekanizma tarafından kontrol edilmektedir. Bu sistem N-(-3-oksohekzanol)-L-homoserin lakton (OHHL) adı verilen bir sinyal molekülü vekarbapenem üretiminden sorumlu genlerin transkripsiyonunu aktive eden,transkripsiyonel bir aktivatör olan CarR proteininden meydana gelen iki ana bileşendenoluşur.Bu çalışmada, sıcaklık, oksijen limitasyonu, farklı karbon kaynakları, fosfat, azot veNaCl gibi çeşitli çevresel faktörlerin karbapenem sentezi üzerindeki etkileriaraştırılmıştır. 30, 32 ve 34ºC derecelerde karbapenem üretimi gerçekleşirken, sıcaklık36ºC dereceye yükseltildiğinde üretimde büyük bir düşüş olduğu, 37ºC derecede isetamamen durduğu gözlenmiştir. Kullanılan karbon kaynağının farklı olması karbapenemüretiminde de farklılıklara yol açmıştır. Karbon kaynağı olarak fruktoz içeren ortamdaantibiyotik üretimi daha fazla miktarda olmuştur. Aynı şekilde farklı tuzkonsantrasyonları da antibiyotik üretimini etkilemiştir.Bu çalışma, karbapenem üretiminin sadece genetik faktörlerin kontrolü altındaolmadığını çeşitli çevresel faktörlerinde üretimde etkili olduğunu göstermiştir.Anahtar kelimeler: Erwinia carotovora, β-laktam antibiyotikleri, karbapenem, çevreyialgılama sistemi.

ivABSTRACTStrain GBI of the bacterial phytopathogen, Erwinia carotovora subspecies carotovora(Ecc), produces the simple β-lactam antibiotic, (5R)-carbapen-2-em-3-carboxylic acid(carbapenem). In Ecc, carbapenem production is subject to control by a regulatorymechanism called ?quorum sensing?. This system relies on two major components, asmall diffusible signalling molecule N-(-3-oxohexanoyl)-L-homoserine lactone (OHHL)which accumulates in a population density-dependent manner and a transcriptionalactivator protein, CarR, which, in concert with OHHL, activates transcription of thecarbapenem genes.In this study, effects of various environmental factors, such as temperature, O2-limitationand different carbon sources on carbapenem production were investigated. While at 30,32 and 34ºC, production of carbapenem was observed, at 36ºC, carbapenem productionwas drastically reduced when compared to that at 30ºC, and it was completely abolishedat 37ºC. The nature of the carbon source used for growth was also affected carbapenemproduction. Carbapenem production was higher when fructose was used as a carbonsource. Similarly, different concentrations of salt had an effect on antibiotic production.In this study, it was shown that carbapenem synthesis is not only under control ofgenetic factors but also various environmental factors affect on synthesis of thisantibiotic.Key words: Erwinia carotovora, β-lactam antibiotics, carbapenem, quorum-sensing.