EFFECT OF ANTISENSE RNA MEDIATED DOWNREGULATION OF PgaC AND cAMP GENES, INVOLVED BIOFILM FORMATION AND REGULATION, IN K. PNEUMONIAE ON BIOFILM PRODUCTION


Creative Commons License

Yahya Abdulhussein Saedi W., Yetiman A. E., Akbulut M.

6. INTERNATIONAL MARMARA SCIENTIFIC RESEARCH AND INNOVATION CONGRESS, İstanbul, Türkiye, 6 - 07 Ekim 2023, ss.387-388

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.387-388
  • Erciyes Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Biyofilm oluşturan bakteriler, geleneksel antibiyotiklere karşı giderek daha fazla direnç göstermekte ve bu durum onların tedavisinde büyük bir zorluk oluşturmaktadır. Bu çalışmada, haberci RNA (mRNA) moleküllerini hedef alan moleküler bir strateji olan antisens RNA (asRNA), farklı kaynaklardan köken alan ve güçlü biyofilm üretimi ile karakterize edilen Klebsiella pneumoniae suşlarında biyofilm oluşumunda rol oynayan spesifik genleri aşağı regüle etmek için kullanıldı. Biyofilm oluşumu ve düzenlenmesinde yer alan iki önemli gen olan PgaC ve cAMP'yi hedeflemek için, spesifik olarak 24 baz çiftinden oluşan antisens oligonükleotidler tasarlandı. Daha sonra tasarlanan bu oligonükleotitler yapay olarak sentezlendi ve polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) yoluyla amplifikasyona tabi tutuldu. Bunu takiben, amplifiye edilen ürünler antisens RNA eksprese eden bir plazmide klonlandı ve Klebsiella pneumoniae suşlarına aktarıldı. Arabinoz kullanılarak asRNA ekspresyonunun indüklenmesinden sonra biyofilm oluşumu ve hedef gen ifadesi değerlendirildi. Sonuçta ortaya çıkan bulgular, asRNA yapılarını barındıran Klebsiella pneumoniae suşlarında hem genotipik hem de fenotipik seviyelerde biyofilm oluşumunda önemli bir azalma olduğunu gösterdi. Bu çalışma, Klebsiella pneumoniae'de biyofilm oluşumuna karşı antisens teknolojisinin ilk uygulamasını işaret eden öncü bir çabayı temsil etmektedir. Ayrıca, bu araştırmanın sonuçları, bir dizi bakteriyel patojen boyunca biyofilmle ilişkili enfeksiyonları ele almak için potansiyel bir terapötik yaklaşım sunmaktadır 

Biofilm-forming bacteria have increasingly exhibited resistance to conventional antibiotics, posing a formidable challenge in their treatment. In this study, antisense RNA (asRNA), a molecular strategy targeting messenger RNA (mRNA) molecules, was exploited to downregulate specific genes involved in biofilm formation in Klebsiella pneumoniae strains originating from diverse sources and characterized by strong biofilm production. Sequencespecific antisense oligonucleotides consisting of 24 base pairs were precisely designed to target two crucial genes, PgaC and cAMP, involved in biofilm formation and regulation. Subsequently, these designed oligonucleotides were synthesized artificially and then subjected to amplification through polymerase chain reaction (PCR). Following this, the amplified products were cloned into an antisense RNA-expressing plasmid and subsequently introduced into Klebsiella pneumoniae strains. The evaluation of biofilm formation efficacy and the quantification of target gene expression were carried out after the induction of asRNA expression using arabinose. The findings demonstrated a substantial reduction in biofilm formation at both the genotypic and phenotypic levels within Klebsiella pneumoniae strains harboring the asRNA constructs. This study represents a pioneering endeavor, marking the first application of antisense technology to counter biofilm formation in Klebsiella pneumoniae. Furthermore, the outcomes of this research present a potential therapeutic approach for addressing biofilm-associated infections across a spectrum of bacterial pathogens.