Determination of the fibrinogenolytic activity of Montivipera raddei (Raddeʼs mountain viper) venom

Snake venom fibrinogenolytic enzymes have diagnostic and therapeutic value and are important for snakebite pathology. In the present study, the fibrinogenolytic activity of Montivipera raddei venom was investigated. Crude venom was incubated with human fibrinogen for different times at 37°C. An inhibition study was carried out using different protease inhibitors. The fibrinogenolytic activity was assessed by SDS-PAGE and fibrinogen zymography. An HPLC-based method was used to obtain confirmatory data. Montivipera raddei venom predominantly cleaved the Aα chain of fibrinogen in a time-dependent manner. A very slight decrease in band intensity of the Bβ chain was observable after a longer incubation time. Cleavage of fibrinogen was confirmed by HPLC. Zymography revealed that the venom contained 50 and 75 kDa fibrinogenolytic enzymes. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and 1,10-phenanthroline inhibited the overall fibrinogenolytic activity, while phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) and aprotinin only inhibited the degradation of the Bβ chain. These results indicated that metalloproteinases were major fibrinogenolytic enzymes in the venom. An inhibitor study suggested the presence of serine proteinases that broke down the Bβ chain. With this study, the fibrinogenolytic activity of M. raddei venom was shown for the first time. The results will be useful for further isolation and characterization studies.The study was supported by the Research Fund of Nevşehir Haci Bektaş Veli University (Project Number: ABAP20F28)

A Fourier Transform infrared spectroscopic investigation of Macrovipera lebetina lebetina and M. l. obtusa crude venoms

Objective: Snake venoms are rich sources of bioactive molecules and have been investigated using various bioanalytical methods. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy is a sensitive method that can be used to analyze biological samples. The aim of this study is to apply the FTIR spectroscopy method for the characterization of snake venom. Materials and Methods: The study characterized the lyophilized crude venoms of Macrovipera lebetina lebetina and M. l. obtusa by FTIR spectroscopy coupled with attenuated total reflectance (ATR) method in the mid-infrared region and compared the spectra between the two subspecies. The band area and intensity values were calculated for comparison and wavenumbers were detected by automated peak picking. Additionally, the study analyzed the secondary structure of venom proteins by using the second derivative spectra. Results: The study detected fourteen major and minor peaks in absorbance spectra which were assigned to various biomolecules such as proteins, carbohydrates, and nucleic acids. Four major sub-bands were observed in the second derivative spectra of Amide I-II region indicating different protein secondary structures. It was observed that there are some quantitative differences and peak shifts between the spectra of venoms of two subspecies, indicating the alteration of biomolecules. Conclusion: To the best of our knowledge, this is the first report of the use of the FTIR-ATR spectroscopy method focusing solely on the characterization of crude snake venoms in literature, accompanied with detailed peak assignment and protein secondary structure analysis. As a preliminary reference study, the results showed the usefulness of FTIR-ATR spectroscopy for the physicochemical characterization of lyophilized snake venom

Determination of the fibrinogenolytic activity of montivipera raddei (raddeʼs mountain viper) venom by polyacrylamide gel electrophoresis and HPLC methods

Engerek zehirlerinde bulunan fibrinojenolitik enzimler kan sulandırma (antikoagülan) potansiyelleri nedeniyle bilim insanlarının dikkatini çekmiş ve klinikte kalp krizi, derin ven trombozu ve iskemik şok gibi pıhtılaşma hastalıklarında tedaviye yönelik araştırmalar son zamanlarda artış göstermiştir. Montivipera raddei, Viperidae ailesine dahil bir engerek olup zehri üzerinde daha önce genel proteomik çalıĢmalar yapılmıştır. M. raddei zehri fibrinojenolitik enzimlerinin aktivitesi SDS-PAGE, zimogram SDS-PAGE ve HPLC yöntemleriyle ilk kez bu çalışmayla ortaya çıkarılmıştır. Zehir fibrinojenin α zincirini parçalamıştır. Zehrin protein ailesini belirlemek için EDTA, aprotinin, 1,10-fenantrolin ve PMSF proteaz inhibitörleri kullanılmıştır. Zehir aktivasyonu, EDTA ve 1,10-fenantrolin tarafından baskılanmıştır. Bu bulgular, M. raddei zehrinin fibrinojenolitik aktiviteye sahip metalloproteazlar içerdiğini göstermektedir.Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Koordinasyon Birimi ABAP20F28 Nolu Proj

Herpetofaunal inventory of Van province, eastern Anatolia, Turkey

In this study, amphibian and reptile diversity in the province of Van (eastern Anatolia, Turkey) was surveyed. For this purpose, four herpetological excursions (20 days in total) were conducted covering all the districts of the province in 2014. In this paper, up-to-date herpetofaunal inventory of Van Province, including two urodelian, four anuran, two chelonian, 15 saurian (lizards), and 14 ophidian (snakes) species (six amphibians and 31 reptiles in total) is presented. To the best of our knowledge, Salamandra infraimmaculata, Heremites auratus, Dolichophis jugularis, Eirenis modestus, and Telescopus fallax were recorded for the first time in the province of Van. Additionally, the first published print record of Stellagama stellio in Van Province is presented. The major threat to the herpetofaunal diversity in surveyed habitats was found as human-origin habitat degradation. With the georeference database obtained in this study, it will be possible to determine the actual distribution ranges of the species and to guide decision-makers. The results of the study will provide a useful basis for future monitoring studies and distribution information will contribute to the conservation of the species of interest.Bu çalışmada, Van ilinin (Doğu Anadolu, Türkiye) kurbağa ve sürüngen biyoçeşitliliği araştırılmıştır. Bu amaçla, 2014 yılında tüm ilçeleri kapsayacak şekilde toplam 20 gün olmak üzere dört arazi çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu yayında Van iline ait güncel herpetofauna envanteri sunulmaktadır. Elde edilen verilere göre güncel olarak Van ilinde iki kuyruklu kurbağa, dört kuyruksuz kurbağa, iki kaplumbağa, 15 kertenkele ve 14 yılan olmak üzere toplam altı amfibi ve 31 sürüngen türü bulunmaktadır. Salamandra infraimmaculata, Heremites auratus, Dolichophis jugularis, Eirenis modestus ve Telescopus fallax türleri bu çalışma ile Van’dan ilk defa kaydedilmiştir. Ayrıca daha önce Van ilinden fotoğraf ile kaydedilen Stellagama stellio ise basılı makale kaydı olarak ilk kez verilmiştir. Çalışma yapılan habitatlarda herpetofauna çeşitliliğini tehdit eden en önemli faktör insan kaynaklı habitat parçalanması olarak bulunmuştur. Bu çalışmada elde edilen coğrafi referans veri tabanı ile türlerin güncel dağılışlarının belirlenmesi mümkün olacaktır ve bu veriler karar-vericileri yönlendirecektir. Çalışmanın sonuçları gelecekte yapılacak izleme çalışmaları için temel oluşturacaktır ve dağılış verileri türlerin koruma planlarına katkı sağlayacaktır.T.C. Tarım ve Orman Bakanlığ

Authentication and quality assessment of meat products by fourier-transform infrared (FTIR) Spectroscopy

These days, food safety is getting more attention than in the recent past due to consumer awareness, regulations, and industrial competition to offer best quality products. Meat and meat products are very valuable but highly perishable. There is a need for reliable assessment techniques to ensure the safety and quality of these products throughout their shelf life. Classical analytical methods have been replaced with alternative, rapid, simple, and noninvasive methods to enhance productivity and profitability in the meat supply chain. Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy has become a valuable analytical technique for structural or functional studies related to foods as a rapid, nondestructive, cost-efficient, and sensitive physicochemical fingerprinting method. This technique is readily applicable for routine quality control or industrial applications with a high degree of confidence. FTIR spectroscopy coupled with chemometrics has drawn attention to quality control, safety assessment, and authentication purposes in the meat and meat products domain. This review covers fundamental knowledge on FTIR spectroscopy coupled with chemometric techniques, as well as major applications of this robust method in meat science and technology for adulteration detection, monitoring biochemical and microbiological spoilage and shelf life, determining changes in chemical components such as proteins and lipids

AMPHIBIANS and REPTILES of MOUNT ARARAT

Kita

Anadolu'da yayılış gösteren Vipera ammodytes (Burunlu engerek) zehrinin sitotoksik, anti-anjiyogenik, anti-tümör ve antimikrobiyal aktivitelerinin taranması

Objective: In the present study, we aimed to screen the cytotoxic, antimicrobial, anti-angiogenic and anti-tumorogenic activities of Anatolian Vipera ammodytes (Nose-horned Viper) crude venom. Material and methods: The cytotoxicity was screened against PC3, HeLa, CaCo-2, U-87MG, MCF-7 and Vero cells by using MTT assay. The antimicrobial activity on Escherichia coli ATCC 25922, E. coli 0157: H7, Enterococcus faecalis 29212, Enterococcus faecium DSM 13590, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Salmonella typhimirium CCM 5445, Proteus vulgaris ATCC 6957, Bacillus cereus ATCC 7064 and Candida albicans ATCC 10239 was assayed by determining the minimum inhibitory concentration using the broth dilution method. Anti-angiogenic and anti-tumorogenic activity was assessed by using chick chorioallantoic membrane (CAM) assay. Results: The IC50 value of V. ammodytes venom on cultured cells varied from 1.8 to 7.0 mu g/mL after 48 h treatment. Venom showed antimicrobial activity on P. vulgaris, S. aureus, S. epidermidis, E. faecium and C. albicans (the highest activity). The venom exhibited dose-dependent anti-angiogenic activity on CAM model at 2 and 10 mu g/mL doses with scores of 1.1 and 2.0, respectively. Conclusion: The results of the present study contributed to the knowledge of the biological activities of Anatolian V. ammodytes venom and showed its potential for further bioactivity guided characterization studies.Amaç: Bu çalışmada, Vipera ammodytes (Burunlu Engerek) ham zehrinin sitotoksik, antimikrobiyal, anti-anjiyojenik ve anti-tümör aktivitelerinin taranmasını amaçlanmıştır. Metod: PC3, HeLa, CaCo-2, U-87MG ve MCF-7 kanser hücre hatları ve bir normal hücre hattı (Vero) kullanılarak MTT testi ile sitotoksite taraması yapılmıştır. Antimikrobiyal aktivite broth seyreltme metodu kullanılarak hesaplanan minimum inhibitör konsantrasyon ile değerlendirilmiştir. Escherichia coli ATCC 25922, E. coli 0157:H7, Enterococcus faecalis 29212, Enterococcus faecium DSM 13590, Staphy- lococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Salmonella typhimirium CCM 5445, Proteus vulgaris ATCC 6957, Bacillus cereus ATCC 7064 ve Candida albicans ATCC 10239 türleri kullanılmıştır. Anti-anjiyoge- nik anti-tümör aktivite civciv koryoallantoik membran (CAM) modeli ile değerlendirilmiştir. Bulgular: V. ammodytes zehrinin 48 saat sonunda hüc- reler üzerindeki IC 50 değeri, 1.8 ve 7.0 μg/mL arasında değişmiştir. Zehir P. vulgaris, S. aureus, S. epidermidis ve C. albicans (en yüksek etki) üzerinde antimikrobiyal etki göstermiştir. CAM deney modelinde 2 ve 10 μg/mL zehir dozlarında (sırasıyla 1.1 ve 2.0 skorları ile) anjiyogenezde doza bağlı baskılanma görülmüştür. Sonuç: Bu çalışmanın sonuçları Anadolu'da bulunan V. ammodytes zehrinin sahip olduğu biyolojik aktiviteleri ortaya koymuş ve ileride yapılacak biyoaktivite rehberli karakterizasyon çalışmaları için sahip olduğu potansiyeli göstermiştir

Modern venomics--Current insights, novel methods, and future perspectives in biological and applied animal venom research

Venoms have evolved >100 times in all major animal groups, and their components, known as toxins, have been fine-tuned over millions of years into highly effective biochemical weapons. There are many outstanding questions on the evolution of toxin arsenals, such as how venom genes originate, how venom contributes to the fitness of venomous species, and which modifications at the genomic, transcriptomic, and protein level drive their evolution. These questions have received particularly little attention outside of snakes, cone snails, spiders, and scorpions. Venom compounds have further become a source of inspiration for translational research using their diverse bioactivities for various applications. We highlight here recent advances and new strategies in modern venomics and discuss how recent technological innovations and multi-omic methods dramatically improve research on venomous animals. The study of genomes and their modifications through CRISPR and knockdown technologies will increase our understanding of how toxins evolve and which functions they have in the different ontogenetic stages during the development of venomous animals. Mass spectrometry imaging combined with spatial transcriptomics, in situ hybridization techniques, and modern computer tomography gives us further insights into the spatial distribution of toxins in the venom system and the function of the venom apparatus. All these evolutionary and biological insights contribute to more efficiently identify venom compounds, which can then be synthesized or produced in adapted expression systems to test their bioactivity. Finally, we critically discuss recent agrochemical, pharmaceutical, therapeutic, and diagnostic (so-called translational) aspects of venoms from which humans benefit.This work is funded by the European Cooperation in Science and Technology (COST, www.cost.eu) and based upon work from the COST Action CA19144 – European Venom Network (EUVEN, see https://euven-network.eu/). This review is an outcome of EUVEN Working Group 2 (“Best practices and innovative tools in venomics”) led by B.M.v.R. As coordinator of the group Animal Venomics until end 2021 at the Institute for Insectbiotechnology, JLU Giessen, B.M.v.R. acknowledges the Centre for Translational Biodiversity Genomics (LOEWE-TBG) in the programme “LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz” of Hesse's Ministry of Higher Education, Research, and the Arts. B.M.v.R. and I.K. further acknowledge funding on venom research by the German Science Foundation to B.M.v.R. (DFG RE3454/6-1). A.C., A.V., and G.Z. were supported by the European Union's Horizon 2020 Research and Innovation program through Marie Sklodowska-Curie Individual Fellowships (grant agreements No. A.C.: 896849, A.V.: 841576, and G.Z.: 845674). M.P.I. is supported by the TALENTO Program by the Regional Madrid Government (2018-T1/BIO-11262). T.H.'s venom research is funded by the DFG projects 271522021 and 413120531. L.E. was supported by grant No. 7017-00288 from the Danish Council for Independent Research (Technology and Production Sciences). N.I. acknowledges funding on venom research by the Research Fund of Nevsehir Haci Bektas Veli University (project Nos. ABAP20F28, BAP18F26). M.I.K. and A.P. acknowledge support from GSRT National Research Infrastructure structural funding project INSPIRED (MIS 5002550). G.A. acknowledges support from the Slovenian Research Agency grants P1-0391, J4-8225, and J4-2547. G.G. acknowledges support from the Institute for Medical Research and Occupational Health, Zagreb, Croatia. E.A.B.U. is supported by a Norwegian Research Council FRIPRO-YRT Fellowship No. 287462

Establishing Laboratory Infrastructure for Basic Protein Analyses

Proteinler, canlılarda bilinen temel katalitik fonksiyonlarının yanı sıra, yapısal, taşıma, sinyal iletimi, depolama, savunma gibi hemen her hücresel fonksiyonda görev alan hayati biyomoleküllerdir. Genetik analizlerdeki hızlı gelişmelere paralel olarak doğan proteomiks alanı, canlı organizmalarda proteinlerin çeşitli koşullar altındaki değişimlerini, proteinlerin birbirleriyle ve diğer moleküller ile olan etkileşimlerini, yapı-fonksiyon özelliklerini, kısacası proteinlere odaklanan analizlerin tümünü kapsayan bir bilim dalıdır. Günümüzde özellikle tıp alanında da çeşitli hastalıkların tanı veya tedavisinde kullanılabilecek biyobelirteçler arasında da proteinler önemli bir yer tutmaktadır. Günümüzde önemli hale gelen protein araştırmalarının önümüzdeki yıllarda da artarak devam edeceği öngörülebilir. Moleküler biyoloji araştırmalarında birçok noktada proteinlere yönelik analizlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu projenin amacı, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü bünyesinde temel protein analizlerinin yapılabileceği bir başlangıç teçhizat alt yapısı oluşturmaktır. Proje kapsamında protein elektroforezi (poliakrilamit jel elektroforezi) ve membrana aktarım (blotting) tekniklerinin uygulanabileceği teçhizatlar satın alınmıştır. Ayrıca hassas terazi, mini santrifüj, karıştırıcı, çalkalayıcı ve pH metre gibi bir moleküler biyoloji laboratuvarında bulunması gereken temel bazı cihazlar ve sarf malzemeler de alınmıştır. Proje sonunda bahsi geçen analizlerin yapılabileceği bir başlangıç laboratuvarının temeli atılmıştır. Bu laboratuvarın gelişmesi ile gerek bölüm öğrencileri protein analizleri konusunda uygulama yapma şansı bulabilecek, gerekse de çalışmalarında bu analizlere ihtiyaç duyan üniversitemiz akademik personeline ortak çalışma ve projeler ile destek olunacaktır.Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birim

Comparison of the Venoms of Some Venomous Snakes Distributed in Turkey in terms of Protein Profiles and Enzyme Activities

BAP18F26 Nolu projeDoğal zehirler eski tarihlerden beri doğa bilimcilerin ve araştırmacıların ilgisini çekmiştir ve bunlar arasında en fazla araştırılan ise yılan zehirleri olmuştur. Son yıllarda peptit tabanlı ilaç geliştirme konusuna olan ilgi nedeniyle hayvansal zehirlerle ilgili araştırmaların sayısı oldukça artmıştır. Zehir içerikleri coğrafi olarak farklılık gösterebildiğinden bu çalışmaların bölgesel olarak gerçekleştirilmesi çok önemlidir. Türkiyeʼde yılan zehri üzerine detaylı çalışmalar son on yılda yapılmaya başlanmıştır. Yapılan çalışmalar ağırlıklı olarak türlere ait zehirlerin tek tek ele alındığı proteomik ve biyolojik karakterizasyonlardır. Şimdiye kadar Türkiye bulunan zehirli yılanlara ait zehirlerin enzimatik aktiviteleri belirlenmemiş olup, tüm türleri içeren toplu ve detaylı bir karşılaştırma çalışması da mevcut değildir. Bu proje kapsamında, Türkiye'de yayılış gösteren 11 zehirli yılan taksonunun (10 engerek ve 1 kobra) zehirlerinin protein profilleri ve enzimatik aktiviteleri karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Proje kapsamında protein profillerinin karşılaştırılmasında geçerli ve yaygın yöntemler olan, poliakrilamit jel elektroforezi ve yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) kullanılmıştır. Ayrıca zehir içeriklerindeki özellikle 3 kDa altındaki küçük peptit ve metabolitlerin hassas kütleleri de sıvı kromatografi-kütle spektrometresi (LC-MS) yöntemi ile belirlenmiştir. Enzimatik aktiviteler spektrofotometrik olarak ölçülmüş olup, engerek zehirlerinin biyolojik aktivitelerinde önemli olan fosfolipaz A2, L-amino asit oksidaz, proteaz, hyaluronidaz, fosfodiesteraz ve nükleotidaz aktivitelerinin tayini yapılmıştır. Proteaz aktiviye tayini için ayrıca jelatin zimogram jel yöntemi de kullanılmıştır. Proje sonucunda türlerle ilgili protein profillerinde ve enzim aktivitelerinde farklılıklar görülmüştür. Bu bilgiler literatür için özgün olup, endemkiler de dahil olmak üzere Türkiye’de bulunan zehirli yılanlara ait zehirlerin biyokimyasal özellikleri hakkında önemli veriler ortaya koymuştur. Bu veriler bilimsel literatüre katkı sağlamanın yanında, Türkiye’de gerçekleştirilecek yılan anti-serumu üretimi ve yılan zehirlerin biyoaktif moleküllerin saflaştırılması ile ilgili gelecek çalışmalar için yol gösterici nitelikte olacaktır.Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birim