Lacticaseibacillus zeae UD 2202 ve Lacticaseibacillus casei UD 1001 izolatlarının genom dizilimlerinde potansiyel bakteriyosin kümeleri in silico tarama yöntemiyle incelendi. Bu araştırma, bakteriyosin gen kümelerinin tanımlanmasında ve bu genlerin heterolog ifadesinde önemli bulgular elde etti. Elde edilen veriler, bakteriyosinlerin potansiyel antimikrobiyal etkilerini ortaya koyarak, gıda güvenliği ve sağlık alanında yeni uygulamalara kapı aralayabilir.
Araştırmada, Lacticaseibacillus zeae UD 2202 ve Lacticaseibacillus casei UD 1001 izolatlarının genom dizilimlerinde iki olası bakteriyosin gen kümesi (Cas1 ve Cas2) tespit edildi. Bu kümeler, sınıf IIa bakteriyosinleri kodlayan genlerle yakından ilişkilidir. Ancak, bu suşların hücre serbest süpernatantları Listeria monocytogenes’e karşı test edildiğinde herhangi bir bakteriyosin aktivitesi gözlemlenmedi.
Genlerin Heterolog İfadesi
Caseicin A1 (casA1) ve caseicin A2 (casA2) genleri Escherichia coli BL21 (DE3) hücrelerinde heterolog olarak ifade edildi. Bu süreçte, nisin lider peptidi yeşil floresan geni (mgfp5) ile C-terminalinde çerçeve içi olarak klonlandı. Nisin proteazı (NisP), GFP-Nisin lider füzyon proteinlerinden caseicin A1 (casA1) ve caseicin A2 (casA2) peptitlerini ayırdı.
Antimikrobiyal Etkinlik
Heterolog olarak ifade edilen casA1 ve casA2 peptitleri, Listeria monocytogenes’in büyümesini inhibe etti. Bu durum, casA1 ve casA2’nin vahşi tip suşlarda sessiz olduğunu veya aktif formda salgılanmadığını göstermektedir. Yüksek performans sıvı kromatografisi (HPLC) ile saflaştırılan peptitlerin minimum inhibitör konsantrasyonu (MIC), Listeria ivanovii, Listeria monocytogenes ve Listeria innocua’ya karşı 0.2 µg/mL ile 12.5 µg/mL arasında değişti. Enterococcus faecium HKLHS hedef olarak kullanıldığında ise daha yüksek bir MIC değeri (25 µg/mL) kaydedildi.
Somut Çıkarımlar
* Bakteriyosin gen kümeleri (Cas1 ve Cas2) sınıf IIa bakteriyosinlerle ilişkilidir.
* CasA1 ve casA2 genleri heterolog olarak ifade edilmiştir.
* Heterolog ifade edilen peptitler, Listeria türlerine karşı etkilidir.
* Enterococcus faecium’a karşı daha yüksek MIC değerleri gözlemlenmiştir.
Sonuç olarak, bu araştırma Lacticaseibacillus türlerinde potansiyel bakteriyosin kümelerinin varlığını ortaya koymakta ve bu genlerin antimikrobiyal etkinliğini göstermektedir. Bu bulgular, bakteriyosinlerin gıda güvenliği ve sağlık alanlarında kullanım potansiyelini işaret etmektedir. Ancak, Cas1 ve Cas2 genlerinin diğer sınıf IIa bakteriyosinlere karşı bağışıklık kazandırıp kazandırmadığını belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Orijinal Makale: Probiotics Antimicrob Proteins. 2024 Aug 13. doi: 10.1007/s12602-024-10341-0. Online ahead of print.
