Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik (İngilizce) Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: HİLAL MANGAOĞLU YÜRÜK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Berna Sarıyar Akbulut
Danışman: NİHAT ALPAGU SAYAR
Özet:Hayat çevre ile doğrudan ilgilidir ve çevre etkenlerinde oluşabilecek en ufak değişiklikler hayat üzerinde başlatıcı ve bitirici etkiler yaratabilir. Mikroorganizmalar da bu tarz çevresel değişikliklere ayak uydurabilmek ve adapte olabilmek için karmaşık mekanizmalar geliştirmişlerdir. Bu çalışmada, sıcaklık ve tuzluluk oranlarında oluşan değişikliklere karşı, orta derecede halofilik bir bakteri olan Halomonas sp. AAD12’nin adaptasyonları akı denge analizi kullanılarak araştırılmıştır. Deneysel ozmolit birikim verileri kullanılarak, ektoin, hidroksiektoin ve prolin sentez hızları elde edilmiştir. Bu mikroorganizma için elde edilmiş ozmolit sentez hızları ve bilinen oksijen ve glukoz emilim hızları akı denge analizi için girdi değerlerini teşkil etmiştir. 20 ve 37C’de %5 ve %15 NaCl konsantrasyonlarında elde edilen akı dağılımları karşılaştırılmıştır. Büyüme ve glikoz tüketim hızı tuz konsantrasyonundaki artış, sıcaklıktaki düşüş ile azalmıştır. 20C sıcaklıkta tuz konsantrasyonundaki değişim akı yönlerinde bir değişikliğe sebep olmamıştır. Glikoz yıkımı için tercih edilen yol glikolizdir fakat küçük bir kısmı da pentoz fosfat metabolik yoluna grimiştir. Pentoz fosfat yolu ileri yönde aktif olmuştur. 37C sıcaklıkta akı dağılımları tuz oranına göre çeşitlilik göstermiştir. Yüksek tuz konsantrasyonunda glikoz yıkımı için ana yol, oksidatif dallanma sebebiyle düşük akı değerinde ters yönlü olarak pentoz fosfat metabolik yolu bulunmuştur. Düşük tuz konsantrasyonunda ise glikoz yıkımı için tercih edilen yol Entner Duodroff metabolik yolu olmuştur. Pentoz fosfat metabolik yolu ters yönlü olarak yürümüş ve oksidatif dallanma inaktif olmuştur. Çalışılan tüm koşullarda, karbonhidratlar için rapor edilen respirasyon katsayısının sonuçlar ile uyumlu olduğu ve P/O değerlerinin de 3 civarı olduğu bulunmuştur. ABSTRACT Life is associated with the environment and a slightest change in the environment may cause birth or death. To this end, microorganisms have evolved intricate mechanisms for adaptation to changing environmental conditions. In this study, multi-stress adaptation of the moderately halophilic microorganism Halomonas sp. AAD12 was investigated under changing heat and salinity conditions using flux balance analysis. Experimental osmolyte accumulation data was used to evaluate ectoine, hydroxyectoine and proline synthesis rates. The evaluated osmolyte synthesis rates and available oxygen and glucose uptake rates for this microorganism were used as constraints for the flux balance analysis. The flux distributions obtained for the temperatures 20 and 37C and for salt concentrations 5 and 15 % were compared. Growth rate and glucose consumption rate decreased with increasing salinity and decreasing temperature. At 20°C, the directions of fluxes did not change with salinity. The preferred path for glucose catabolism was glycolysis and that a small fraction of glucose entered pentose phospahe pathway. The pentose phospahe pathway was active in the forward direction. At 37°C, flux distributions varied at high and low salinity. At high salinity, the main route for glucose catabolism is the pentose phosphate pathway operated in reverse direction with very low flux through its oxidative branch. At low salinity, the preferred path for glucose catabolism was Entner Duodroff Pathway. Pentose phosphate pathway operated in the reverse direction and its oxidative branch of pentose phosphate was inactive. In all cases studied, as reported for carbohydrates, RQ was was found to be close to unity and the P/O ratio was found to be around 3.