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