İçme suyu kaynaklarındaki bakteriyel patojenlerin DNA'ya dayalı yöntemler ve immünoimmobilizasyon teknolojisi kullanılarak tespiti ve tanımlanması

Temiz su, insan sağlığı ve yaşamın sürdürülmesi için temel bir ihtiyaçtır. Su kaynaklı patojenler ve sebep oldukları hastalıklar, toplum sağlığı için önemli tehdit oluşturmaktadır. İçme suyu, bu patojenlerin yayılmasındaki esas yollardan biridir. Su kaynaklı hastalıkların ve olası salgınların önlenebilmesi için mikrobiyal komünitenin izlenmesi en önemli uygulamalardan biridir. İçme su kaynaklarındaki kirlilik seviyesinin ve patojenik tehditlerin anlaşılabilmesi için kimyasal parametrelerin ve mikrobiyolojik çeşitliliğin kapsamlı olarak analiz edilmesi esastır. Hızlı patojen tayin yöntemlerinin geliştirilmesi, sahada ölçüm yapılabilmesi açısından önemlidir. Bu çalışma iki bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm, İstanbul?a su temin edilen içme suyu kaynaklarındaki fizikokimyasal ve bakteriyolojik bileşenlerin incelenmesini kapsamaktadır. Fizikokimyasal kalite izlemesi kapsamında pH, iletkenlik, çözünmüş madde, tuzluluk, çözünmüş organik karbon, ağır metaller anyonlar ve katyonlar ölçülmüştür. Bakteriyolojik karakterizasyon için DGGE, dizi analizi ve qPCR gibi kültürden bağımsız, DNA?ya dayalı yöntemler kullanılmıştır. İkinci bölümde farklı E. coli suşlarının tespiti için immunoimmobilizasyona dayalı hızlı ve hassas bir tespit yöntemi geliştirilmiştir. Saha numunelerinin ölçümü için immunoimmobilizasyon yöntemi ile birlikte yeni geliştirilmiş olan BiyoTrap® teknolojisi kullanılmıştır. Su numunleri, içme suyu arıtma tesislerindeki su alma yapılarından alınmıştır. Kimyasal parametreler çoğunlukla yönetmelikte verilen değerlerle uyumludur. Bakteriyel çeşitlilik, DGGE ve kesilen bantların dizi analizi yapılarak incelenmiştir. DGGE, su örneklerinde toplam 66 farklı türün bulunduğunu ortaya çıkarmıştır. Dizileme sonuçları, mevcut veritabanları ile karşılaştırılmış ve su örneklerindeki bakterilerin 53%, 24%, 16%, 5% ve 3% oranlarında, sırasıyla, Bacteria, Cyanobacteria, Proteobacteria, Actinobacteria, and Bacteroidetes taksonomik gruplarına ait olduğu tespit edilmiştir. İstatistiksel analiz sonuçlarına göre Cr, Zn, Co, F-, ve NO3- miktarının bakteriyel çeşitlilik üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır. ETEC, EHEC, Legionella ve Salmonella türlerine özgü sırasıyla, LT, stx, mip ve hilA genleri, qPCR kullanılarak sayılmıştır. ETEC, EHEC, Legionella ve Salmonella için 25 ng DNA/?l?de bulunan maksimum gen kopya sayısı sırasıyla 6.74x1011, 1.63x104, 1.48x106 ve 1.33x106 olarak bulunmuştur. Patojenik E. coli suşları, fimbrial ve LPS antijenlerine özgü antikorlar kullanılarak active edilmiş altın kaplı yüzeylere etkin olarak immobilize edilmiştir. E. coli suşları antikor dizileri üzerinde seçici olarak ayrılmıştır. Etkin bir immobilizasyon sağlanabilmesi için gereken en düşük antikor miktarı 4 ug/ml olarak belirlenmiştir. İmmunoimmobilizasyon yöntemi için minimum ölçüm sınırı 10^4 cfu/ml olarak hesaplanmıştır. Çevre numunelerinin BiyoTrap® kullanılarak konsantre edilmesi immobilizasyon verimini oldukça arttırmıştır. Ayrıca, minimum ölçüm sınırı BiyoTrap® kullanılarak 10^2 cfu/ml olarak geliştirilmiştir.