Soru

Zorluk: ZorGram Pozitif Basiller

66 yaşında, çocukluk çağı aşıları eksik olan bir hasta; boğaz ağrısı, yutma güçlüğü ve halsizlik şikayetleriyle getirilmiştir. Fizik muayenesinde orofarenkste tonsilleri ve uvulayı örten, mukoza ile sıkı bağlanan ve kaldırılmaya çalışıldığında kanamaya neden olan gri renkli membranöz bir yapı saptanmıştır. Bu hastadaki klinik tabloya neden olan mikroorganizmanın temel virülans faktörünün ekspresyonu, ortamdaki hangi maddenin konsantrasyonuna bağlı olarak "DtxR" proteini tarafından negatif olarak kontrol edilir?

  1. Demir (Fe2+Fe^{2+})Cevap
  2. B
    Magnezyum (Mg2+Mg^{2+})
  3. C
    Kalsiyum (Ca2+Ca^{2+})
  4. D
    Glukoz
  5. E
    Karbondioksit (CO2CO_2)

Cevap

Ortamdaki demir (Fe2+Fe^{2+}) konsantrasyonu, DtxR proteini aracılığıyla difteri toksini sentezini negatif olarak regüle eder.
Vaka sunumundaki psödomembran bulgusu 'Corynebacterium diphtheriae' enfeksiyonunu işaret eder. Bu bakteride toksin sentezi, ortamdaki demir (Fe2+Fe^{2+}) konsantrasyonuna bağlıdır. Yüksek demir seviyelerinde, demir iyonları 'DtxR' (Diphtheria Toxin Repressor) proteinine bağlanır. Bu aktif kompleks, toksin geninin operatör bölgesine bağlanarak mRNA sentezini fiziksel olarak engeller (negatif regülasyon). Demir miktarı kritik seviyenin altına düştüğünde, DtxR proteini DNA'dan ayrılır ve toksin üretimi başlar.

Adım Adım Çözüm

1
Klinik tabloyu analiz etme
Hastadaki psödomembran varlığı ve aşı eksikliği, tablonun 'Corynebacterium diphtheriae' (difteri) kaynaklı olduğunu gösterir.
Gri-beyaz yapışık membran ve alttan kanama odakları difterinin patognomonik klinik bulgusudur.
2
Virülans faktörünü belirleme
Hastalığın temel sorumlusu, bir β\beta-profaj tarafından kodlanan difteri ekzotoksinidir.
Toksin, EF-2 ADP-ribozilasyonu yoluyla konak hücrede protein sentezini durdurur.
3
Genetik regülasyon mekanizmasını değerlendirme
Toksin geni ('tox'), kromozomal olarak kodlanan 'DtxR' (Diphtheria Toxin Repressor) proteini tarafından kontrol edilir.
Bakteri, metabolik olarak pahalı olan toksin üretimini ortam şartlarına göre optimize eder.
4
Negatif regülasyonun tetikleyicisini saptama
Ortamda yeterli demir (Fe2+Fe^{2+}) olduğunda, demir iyonları DtxR proteinine bağlanır; bu kompleks DNA'daki operatör bölgeye tutunarak transkripsiyonu durdurur.
Demir, bu sistemde bir 'korepresör' olarak görev yapar; demir azaldığında baskı kalkar ve toksin üretilir.

Anahtar Kavram

Difteri toksini üretimi, demir konsantrasyonu ile ters orantılıdır (Yüksek demir = Düşük toksin).

Alternatif Yöntem

Klinik tablodan etkeni (C. diphtheriae) belirledikten sonra, patogenezde 'Elek Testi' mantığını hatırlamak (demir içeriği düşük besiyerinde toksin üretiminin saptanması) demir regülasyonunu doğrulamaya yardımcı olur.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla