Mikroorganizmalar Arasında Çoğunluk Algılanması (Quorum Sensing)

Yıl 2014, Cilt: 28 Sayı: 2, 83 - 92, 01.08.2014

Gökşen Gülgör Mihriban Korukluoğlu

Öz

Anahtar Kelimeler

-

Mikroorganizmalar Arasında Çoğunluk Algılanması (Quorum Sensing)

Öz

Mikroorganizmalar arasındaki iletişim mekanizması son yıllarda birçok bilimsel araştırmaya konu olmuştur. “Çoğunluk algılanması” ya da “Quorum sensing” (QS) olarak bilinen bu iletişim şekli ile mikroorganizmalar, çevrelerindeki mikrobiyel yoğunluğu ortama verdikleri sinyal molekülleri ile algılayabilmektedirler. Ortamda artarak, biriken sinyal moleküllerinin üretildikleri hücrenin metabolizmasını yeniden düzenleyebilme yeteneğine sahip olduğu da yapılan araştırmalarda ortaya çıkmıştır. Özellikle patojenite ve virulens özelliklerin ortaya çıkmasında etkili olan biyofilm tabakasının oluşmasında da mikroorganizmalar arası iletişimin önemi bilinmektedir. Mikroorganizmalar arasında gözlemlenen iletişim sistemleri hücrelerin yoğunluğuna bağlı bir toplu davranış biçimi şeklinde çalışmaktadır. Bu derleme mikroorganizmalar arasında görülen çoğunluğun algılanması mekanizmalarının geniş kapsamlı olarak incelenmesi ve çalışma koşullarının irdelenmesi amacı ile yazılmıştır. Her bir mikroorganizmanın kendi tür ve cinslerinin yanı sıra diğer mikroorganizmalar ile de ürettikleri sinyal molekülleri aracılığıyla iletişime geçmesi ve bunun sonucunda ortaya çıkan özellikler anlatılmaktadır. Derleme kapsamında gıda endüstrisi ve insan sağlığı açısından tehdit unsuru olan patojen mikroorganizmalar ile yararlı amaçlarla kullanılan endüstriyel mikroorganizmaların QS mekanizmaları üzerinde durulmuştur

Anahtar Kelimeler

Çoğunluk algılanması (QS), çoğunluk algılanmasının engellenmesi (QQ), sinyal, biyofilm, gıda

Kaynakça

• Açıkgöz, E. 2012. Quorum quenching. Elektronik Mikrobiyoloji Dergisi TR. 10: 27-44.
• Ahmer, B. M. M. 2004. Cell-to-cell signalling in Escherichia coli and Salmonella enterica. Molecular Microbiology. 52: 933–945.
• Annous, B.A., Fratamico, P.M. ve Smith, J.L. 2009. Quorum sensing in biofilms: why bacteria behave the way they do. Journal of Food Science. 74:24-37.
• Anonim 2014. Microbial fact sheets. Guidelines for drinking-water quality. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq3_11.pdf (2014)
• Avcı, M.K. 2009. Quorum sensing odaklı yenilikler ve biyoteknolojik uygulamalar. file:///C:/Users/G%C3%B6k%C5%9Fen/Downloads/QUORUM_SENSNG_REVEW__MURA T_281209_2%20(1).pdf (2014)
• Bai, A.J. ve Rai, V.R. 2011. Bacterial quorum sensing and food industry. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 10: 184-194.
• Bassler, B.L. 1999. How bacteria talk to each other: regulation of gene expression by quorum sensing. Current Opinion in Microbiology. 2:582-587.
• Beenken, K.E., Dunman, P.M., McAleese, D.M., Murphy, E., Projan, S.J., Blevins, J.S. ve Smeltzer, M.S. 2004. Global gene expression in Staphylococcus aureus biofilms. Journal of Bacteriology. 186: 4665-4684.
• Bjarnsholt, T., Alhede, M., Alhede, M., Eickhardt-Sİrensen, S.R., Moser, C., Kühl, M., Jensen, P. Ø. ve Hİiby, N. 2013. The in vivo biofilm. Trends in Microbiology. 21: 466-474.
• Blana, V.A. ve Nychas, G.J.E. 2014. Presence of quorum sensing signal molecules in minced beef stored under various temperature and packaging conditions. International Journal of Food Microbiology. 173:1-8.
• Brackman, G., Hillaert, U., Calenbergh, S.V., Nelis, H.J. ve Coenye, T. 2009. Use of quorum sensing inhibitors to interfere with biofilm formation and development in Burkholderia multivorans and Burkholderia cenocepacia. Research in Microbiology. 160: 144-151.
• Chae, M.S., Schraft, H., Hansen, L.T. ve Mackereth, R. 2006. Effects of physicochemical surface characteristics of Listeria monocytogenes strains on attachment to glass. Food Microbiology. 23: 250-259.
• Chen, F., Gao, Y., Chen, X., Yu, Z. ve Li, X. 2013. Quorum quenching enzymes and their application in degrading signal molecules to block quorum sensing-dependent infection. International Journal of Molecular Science. 14: 17477-17500.
• Cole, S.P., Harwood, J., Lee, R., She, R. ve Guiney, D.G. 2004. Characterization of monospecies biofilm formation by Helicobacter pylori. Journal of Bacteriology. 186: 3124-3132.
• Davey, M.E. ve O’Toole, G.A. 2000. Microbial Biofilms: from ecology to molecular genetics. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 64: 847-867.
• Defoirdt, T., Brackman, G. ve Coenye, T. 2013. Quorum sensing inhibitors: how strong is the evidence?. Trends in Microbiology. 21: 619-624.
• DeLisa, M.P. ve Bentley, W.E. 2002. Bacterial autoinduction: looking outside the cell for new metabolic engineering targets. Microbial Cell Factories. 1: 1-9.
• Dong, Y.H., Xu, J.L., Li, X.Z. ve Zhang, L.H. 2000. AiiA, an enzyme that inactivates the acylhomoserine lactone quorum-sensing signal and attenuates the virulence of Erwinia carotovora. Proceedings of the National Academy of Sciences. 97: 3526–3531.
• Dong, Y.H. ve Zhang, L.H. 2005. Quorum sensing and quorum quenching enzymes. The Journal of Microbiology. 43: 101-109.
• Fetzner, S. 2014. Quorum quenching enzymes. Journal of Biotechnology. 16: 1-13.
• Gram, L., Rayn, L., Rasch, M., Bruhn, J.B., Christensen, A.B. ve Givskov, M. 2002. Food spoilage— interactions between food spoilage bacteria. International Journal of Food Microbiology. 78: 79-97.
• Gün, İ. ve Ekinci, F.Y. 2009. Biyofilmler: yüzeylerdeki mikrobiyal yaşam. GIDA. 34: 165-173.
• Karaboz, İ. ve Sukatar, A. 2004. Bakterilerde sosyal davranışlar (bakterilerde iletişim mekanizmaları). Orlab On-Line Mikrobiyoloji Dergisi. 2: 23-32.
• Myszka, K. ve Czaczyk, K. 2011. Bacterial biofilms on food contact surfaces – A Review. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 61: 173-180.
• Nandi, T. ve Tan, P. 2013. Less is more: Burkholderia pseudomallei and chronic melioidosis. mBio. 4: 709-713.
• Nazzaro, F., Fratianni, F. ve Coppola, R. 2013. Quorum sensing and phytochemicals. International Journal of Molecular Science. 14, 12607-12619.
• Oppenheimer-Shaanan, Y., Steinberg, N., ve Kolodkin-Gal, I. 2013. Small molecules are natural triggers for the disassembly of biofilms. Trends in Microbiology. 21: 594-601.
• Park, H., Yeo, S., Ji, Y., Lee, J., Yang, J., Park, S., Shin, H. ve Holzapfel, W. 2014. Autoinducer-2 associated inhibition by Lactobacillus sakei NR28 reduces virulence of enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7. Food Control. 45: 62-69.
• Song, X.N., Chneg, Y.Y., Li, W.W., Li, B.B., Sheng, G.P., Fang, C.Y., Wang, Y.K., Li, X.Y. ve Yu, H.Q. 2014. Quorum quenching is responsible for the underestimated quorum sensing effects in biological wastewater treatment reactors. Bioresource Technology. 171: 472–476.
• Tauxe, R.V. 2002. Emerging foodborne pathogens. International Journal of Food Microbiology, 78: 31– 41.
• Ulrich, R.L. 2004. Quorum quenching: enzymatic disruption of N-acylhomoserine lactone-mediated bacterial communication in Burkholderia thailandensis. Applied and Evironmental Microbiology. 70: 6173–6180.
• Uludağ Altun, H. ve Şener, B. 2008. Biyofilm infeksiyonları ve antibiyotik direnci. Hacettepe Tıp Dergisi. 39:82-88.
• Yun, B., Oh, S. ve Griffiths, M.W. 2014. Lactobacillus acidophilus modulates the virulence of Clostridium difficile. Journal of Dairy Science. 97: 4745–4758.