Farklı kültür ortamlarında aromatik bileşiklerin bakteriyel lakkaz üretimi üzerine olan etkisinin gen ve protein seviyelerinde araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Moleküler Biyoloji Ve Genetik Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SELİNAY MERVE KILIÇ
Danışman: Melda Şişecioğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Multi-bakır oksidazlar olarak da bilinen lakkazlar, fenolik-aromatik organik bileşikler ile lignoselüloz yapılı maddeleri okside etme yeteneğine sahiptirler. Endüstriyel ve biyoteknolojik kullanımları geniş ve yaygın olan bu enzimlerin bakteriyel kaynaklı çalışmaları sınırlı olmakla birlikte gelişmeye açıktır. Farklı fermentasyon koşullarında ve çeşitli çevresel şartlara yanıt olarak lakkaz üretiminin ve lakkaz gen ifadesinin artabileceği literatürde belirtilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında amaç; termofilik Bacillus licheniformis SO7 suşu kullanılarak lakkaz üretimini artırmaya yönelik besiyeri ortamı optimizasyonu ve ortama eklenen farklı aromatik bileşiklerin lakkaz enziminin protein seviyesine ve gen ifadesine etkisinin belirlenmesidir. Yöntem: B. licheniformis SO7 (GenBank NO: MG076977) suşu kullanılarak lakkaz enzimi üretimini artırmaya yönelik farklı substrat kaynakları (ABTS, Guaiakol, Ferulik asit, Vanilik asit, Kafeik asit, Nikotinik asit ve Siringik asit), farklı karbon kaynakları (Glikoz, Sükroz, Fruktoz, Gliserol, Laktoz ve Maltoz), farklı azot kaynakları (Fish Pepton, Bacteriological Pepton, Amonyum Sülfat, Üre, Maya Ekstraktı ve Malt Ekstraktı), farklı metal iyonları (CuSO 4 , ZnCl 2 ve MnCl 2 ), gıda ve tarım atıkları (Mısır koçanı, Ceviz kabuğu, Havuç kabuğu, Turp kabuğu, Patates kabuğu ve Kara Lahana kabuğu) kullanılarak, farklı pH (5,6,7,8 ve 9) ve farklı sıcaklık (45ºC, 55ºC ve 65ºC) değerleri ile farklı inkübasyon sürelerinde (12, 24, 36, 48, 60 ve 72 saat) klasik optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Oluşturulan optimum koşullar ile aromatik substratların ortamdaki varlıklarının lakkaz üretimini ne yönde etkilediği gen ekspresyon seviyesinde qPCR, protein seviyesinde SDS-PAGE ile incelenmiştir. Bulgular: Elde edilen kültür optimizasyon sonuçlarına göre B. licheniformis SO7 suşu ile en yüksek lakkaz aktivitesinin belirlendiği koşullar; pH: 8, 55°C, 50 g/L Maltoz, 1 g/L Fish Pepton, 2,5 mM Siringik asit, 1 mM ZnCl 2 ve 36. inkübasyon süresinden oluşan besi ortamı ile Havuç kabuğu atığı içeren kültür ortamları olarak belirlenmiştir. Optimum koşulların sabit tutulmasıyla yedi farklı substratı içeren yedi ayrı kültür ile havuç kabuğu içeren atık kültür ortamlarının lakkaz gen ifade seviyeleri incelendiğinde Siringik asit içeren ortamın en yüksek gen ifadesine sahip olan besi ortamı olduğu belirlenmiştir. Protein seviyeleri tüm ortamlar için incelendiğinde birbirleri arasında jeldeki protein bant kalınlığı bakımından anlamlı bir fark görülememiştir. Sonuç: Bu tez kapsamında; bakteriyel lakkaz üretimi için en uygun ortam ve koşullar araştırılmış ve ortama eklenen aromatik susbtratların lakkaz enzimini gen ifadesi seviyesinde nasıl etkilediği araştırılmıştır. Elde edilen gen ekspresyon sonuçlarına göre; kültür ortamına Siringik asit eklendiğinde hem lakkaz enzim aktivitesinin hem de gen ifadesinin arttığı gösterilmiş ve bakteriyel lakkaz üretimi için kültür ortamına aromatik organik bileşiklerin eklenmesinin lakkaz enzimi üretimini pozitif yönde indüklediği belirlenmiştir.