Escherichia coli SOS yanıtının olivetol ile inhibisyonu

Abstract

Antibiyotiğe dirençli bakterilerin artışı, antibiyotiklerin etkinlinliklerinin azalmasına sebep olarak global bir sağlık sorunu haline gelmiştir. Özellikle dirençli Escherichia coli suşlarının yayılması, halk sağlığı için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Bu durum, mevcut antibiyotiklerin etkinliğini azaltarak enfeksiyonların kontrolünü zorlaştırmaktadır. Antibiyotik direnciyle mücadelede alternatif stratejilerden biri, antibiyotiklerin etkisini artıran bileşiklerin geliştirilmesidir. Bu bağlamda, bakteriyel stres yanıtı olan SOS tepkisinin baskılanması önemli bir hedef olarak öne çıkmaktadır. SOS yanıtı, RecA proteini tarafından indüklenerek DNA onarım genlerini aktive ederek antibiyotik direncinin gelişimine katkıda bulunmaktadır. Potansiyel SOS inhibitörlerinin geliştirilmesinde doğal kaynaklar büyük önem taşımaktadır. Likenler, tıbbi potansiyele sahip eşsiz sekonder metabolitleriyle bu bağlamda yüksek potansiyele sahiplerdir. Bu çalışmada, liken kaynaklı doğal bir metabolit olan olivetolün E. coli’de SOS inhibisyonu yoluyla antibiyotiklerin aktivitelerinin artırılması amaçlanmıştır. Bu bilgiler ışığında, bu çalışmada olivetol liken sekonder metabolitinin SOS inhibisyonu aktivitesi, GFP temelli biyomonitör suşlar ile kRT-PZR yöntemleri kullanılarak kantitatif olarak belirlenmiştir. DNA hasarı verdiği bilinen 4 antibiyotiğin (siprofloksasin, trimetoprim, nitrofurantoin ve mitomisin C) E. coli yabanıl suşları üzerindeki Minimum İnhibisyon Konsantrasyonları (MİK) belirlendikten sonra, olivetol ile sinerjik etkileri ortaya konmuştur. Elde edilen verilere göre olivetolün SOS inhibitörü aktivitesine sahip olduğu ve antibiyotiklerin aktivitelerinin artırılmasına katkı sağladığı tespit edilmiştir. Bu çalışmanın, ilaç geliştirme araştırmalarına fayda sağlayacağı düşünülmektedir.

The increase in antibiotic-resistant bacteria has become a global health problem due to the decrease in the effectiveness of antibiotics. Especially the spread of resistant Escherichia coli strains poses a serious threat to public health. This situation makes it difficult to control infections by reducing the effectiveness of existing antibiotics. One of the alternative strategies to combat antibiotic resistance is the development of compounds that enhance the effect of antibiotics. In this context, suppression of the SOS response, which is a bacterial stress response, stands out as an important target. The SOS response is induced by the RecA protein, activates DNA repair genes and contributes to the development of antibiotic resistance. Natural resources are of great importance in the development of potential SOS inhibitors. Lichens have high potential in this context with their unique secondary metabolites with medicinal potential. In this study, it was aimed to increase the activity of antibiotics by SOS inhibition of olivetol, a natural metabolite of lichen origin, in E. coli. In the light of this information, the SOS inhibition activity of olivetol lichen secondary metabolite was quantitatively determined by using kRT-PZR methods with GFP-based biomonitor strains. After determining the Minimum Inhibition Concentrations (MIC) of 4 antibiotics (ciprofloxacin, trimethoprim nitrofurantoin and mitomycin C) known to cause DNA damage on E. coli wild-type strains, synergistic effects with olivetol were revealed. According to the results obtained, it was determined that olivetol has SOS inhibitor activity and contributes to increase the activity of antibiotics. It is thought that this study will be beneficial for drug development research.