Bacillus marmarensis sp. nov.'un alkalafilik adaptasyon mekanizmasının omik teknolojiler ile anlamlandırılması
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik (İngilizce) Anabilim Dalı, Türkiye
Tez Danışmanı: Berna Sarıyar Akbulut
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Özet:
Bacillus marmarensis sp. nov. Türkiye'nin Marmara Bölgesine yakın mantar kompostlarından izole edilen alkalifilik bir mikroorganizmadır. pH 12.5 a kadar olan ekstrem pH değerlerinde yaşayabilirler. Potansiyel bir hücre dışı hidrolaz üreticisi olmasına ek olarak yüksek pH koşullarında yaşayabilmesi (pH 8.0 ve pH 12.5 arasında) onu endüstriyel uygulamalar için önemli bir mikroorganizma yapmaktadır. Yapılan bu çalışmada, mikroorganizmanın alkali koşullara adaptasyon stratejisi transkriptomik ve proteomik yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. Belirlenen iki farklı pH değerine sahip besi yerinde (pH 9.8 ve 10.6) mikroorganizma büyütülmüş ve büyüyen kültürden elde edilen hücrelere ait toplam mRNA'dan RNA dizilemesi (RNA-seq) yapılmış ve farklı pH değerlerine sahip ortamlarda büyürken mikroorganizmanın geliştirdiği adaptasyon mekanizması transkriptom seviyesinde araştırılmıştır. Ayrıca kültürden elde edilen tüm proteinler ile proteom haritaları çıkarılmış ve farklı pH koşullarındaki protein regülasyonu araştırılmıştır. Elde edilen tüm sonuçlar birleştirilerek B. marmarensis sp. nov.'un alkalifilik ortama adaptasyonu için Krebs döngüsünde tükenen metabolitleri tamamlayıcı olarak glioksilat döngüsünü devreye soktuğu gözlemlenmiştir. Glioksilat döngüsünde görev alan iki enzime ait genlerin ekspresyonunun artmıştır. Ayrıca transkriptom analizi sonucunda hücre zarının oluşumunda görevli çeşitli protein ve enzimlere ait genlerin yüksek pH ortamında farklı olarak indüklenmesi, membranın aşırı alkalafilik ortamda hücreyi korumak üzere yeniden düzenlendiğine yorumlanmıştır. Tüm bu bilgilerin ışığında, organizmanın belirli mekanizmalarının (Krebs döngüsü, membran yapısı, stres proteinleri ve transport proteinleri) alkalifilik ortama adaptasyonunu sağlamak amacıyla regüle olduğu tahmin edilmiştir.