Lakkaz Enziminin B.liceniformis O12 Bakterisinden Saflaştırılması, Bakteri DNA’sından Rekombinant Üretimi, Karakterizasyonu, Biyoteknolojik Uygulamaları


Thesis Type: Doctorate

Institution Of The Thesis: Ataturk University, Fen Fakültesi, Kimya, Turkey

Approval Date: 2020

Thesis Language: Turkish

Student: Arzu ÖZTÜRK KESEBİR

Supervisor: Ömer İrfan Küfrevioğlu

Abstract:

Çoklu bakır içeren lakkaz (benzendiol: oksijen oksidoredüktaz; EC 1.10.3.2) enzimleri, fenolik ve fenolik olmayan ligninle ilişkili bileşikleri okside edebildiği gibi, biyolojik yıkıma dirençli çevre kirleticilerini de oksitleyebilmektedirler. Elektron alıcısı olarak moleküler oksijeni kullanmaları ve toksisitesi olan hidrojen peroksite ihtiyaç duymamalarından dolayı, lakkaz enzimleri son zamanlarda oldukça ilgi çeken bir araştırma alanı oluşturmaktadır.

Bu çalışmada, Bacillus licheniformis 012 yerel suşundan yabanıl ve rekombinant lakkaz enzimi üretildi. Önce besiyeri optimizasyonu yapıldı ve elde edilen enzim ilk kez Sepharose 4B-L-tirozin ρ-aminobenzoikasit afinite kolonundan saflaştırıldı. Çalışmanın ikinci kısmında aynı bakteri DNA’sı PCR ile çoğaltılarak pET SUMO vektörüne TA klonlama yöntemi ile aktarıldı. Elde edilen rekombinant DNA, kompetent OneShot Mach1 E. coli hücrelerine transforme edildi. Bu plazmid, E. coli BL21DE3 hücresinde eksprese edildi. Rekombinant füzyon lakkaz, Ni-NTA afinite kolonu ile saflaştırıldı. Sonuçta SUMO vektörü kullanılarak 1mM IPTG ve 37°C’de çözünebilir formda başarılı bir şekilde eksprese edildi.

Yabanıl ve rekombinant lakkaz enzimlerinin karakterizasyon çalışmalarında yabanıl lakkaz enzimi için optimum iyonik şiddet değeri 0,5 mM; optimum pH değeri pH 4,0; optimum sıcaklık değeri ise 92 °C olarak belirlendi. Füzyon formdaki rekombinant lakkaz enziminin optimum iyonik şiddet değeri 0,1 M; optimum pH değeri 5,0 ve optimum sıcaklık değeri 92°C olarak belirlendi. Rekombinant ve yabanıl lakkaz enzimlerinin; organik çözücülerden yüzey aktif maddelere göre daha çok etkilendiği, fakat aktivitesini tamamen kaybetmediği görülmüştür. Son olarak hem yabanıl hem de füzyon haldeki rekombinant lakkaz enzimi kullanılarak bazı tekstil boyalarının renk giderimindeki etkileri araştırıldı ve her iki enzimin de genel olarak etkili olduğu, füzyon haldeki rekombinant lakkaz enziminin daha başarılı sonuçlar verdiği görüldü.