Abstract
<jats:p>Antibiyotik direnci, dünya genelinde hızla artan ve tedavi seçeneklerini kısıtlayan önemli bir halk sağlığı tehdididir. Bu derlemede, direnç mekanizmalarının tanımlanması ve epidemiyolojik analizinde yeni nesil dizileme (NGS) ve tüm genom dizileme (WGS) yaklaşımlarının güncel rolü, ß-laktamazlar özelinde ele alınmıştır. Fenotipik antibiyotik duyarlılık testleri, antibiyotik direncinin tanısında vazgeçilmez olsa da, kültür bağımlılığı ve uzun süren sonuçlanma süresi nedeniyle önemli sınırlılıkları vardır. WGS, ß-laktamazlar da dahil olmak üzere direnç gelişiminden sorumlu genleri güvenilir biçimde tanımlar, kromozomal veya plazmid kaynaklı konumlarını belirler, klonal ilişkileri ve plazmid aracılı yayılımı ortaya koyar. Genotip-fenotip korelasyonu birçok ß-laktam/enzim kombinasyonunda güçlüdür; ancak özellikle AmpC/porin değişiklikleri, heterodirenç ve biyofilm varlığı gibi durumlarda uyumsuzluk gözlenebilir. Yeni varyantların klinik öneminin anlaşılması için WGS bulgularının klonlama ve biyokimyasal analizlerle işlevsel olarak doğrulanması gereklidir. Metagenomik yaklaşımlar, kültür gereksinimini ortadan kaldırarak çevresel ve zoonotik rezistomun haritalanmasını ve Tek Sağlık perspektifinden direnç sürveyansını güçlendirir. WGS, tanı ile epidemiyoloji arasındaki boşluğu dolduran, ß-laktamaz çeşitliliğinin izlenmesi, yeni ß-laktamazların keşfi ve antibiyoitk direnç yönetiminde yüksek potansiyel taşıyan bir araçtır. Antimicrobial resistance is a rapidly increasing global public health threat that limits available treatment options. This review addresses the current role of next-generation sequencing (NGS) and whole-genome sequencing (WGS) in elucidating resistance mechanisms and their epidemiological characterization, specifically focusing on ß-lactamases. Although phenotypic antimicrobial susceptibility testing is diagnostically indispensable in defining antimicrobial resistance, its dependence on culture and long turnaround times represent significant limitations. WGS reliably detects common genes, including ß-lactamases, responsible for the development af antimicrobial resistance, determines their chromosomal or plasmidic localization, and reveals clonal relationships and plasmid-mediated dissemination. The genotype–phenotype correlation is strong for many ß-lactam/enzyme combinations; however, discrepancies may occur especially in the presence of AmpC or porin alterations, heteroresistance, and biofilm formation. Functional validation of WGS findings through cloning and biochemical analyses is essential to clarify the clinical relevance of newly identified variants. Metagenomic approaches eliminate the need for culture, enabling the mapping of environmental and zoonotic resistomes and strengthening antimicrobial resistance surveillance within the One Health framework. Overall, WGS bridges the gap between diagnostics and epidemiology, providing a powerful tool for monitoring ß-lactamase diversity, enabling the discovery of new ß-lactamases and improving antimicrobial resistance management.</jats:p>