Physiology and biochemical storage characteristics of E. coli K12
E. coli K12'nin fizyolojisi ve biyokimyasal depolama mekanizmalarının incelenmesi
- Tez No: 151298
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR ÖZTEMEL, PROF. DR. DERİN ORHON
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Depolama, Polihidroksialkonat, Polihidroksibütirat, Glikojen, Escherichia coli. xı, Storage, Polyhydroxyalkanoate, Polyhydroxybutyrate, Glycogen, Escherichia coli. xn
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
ÖZET Çeşitli mikroorganizmalarda dinamik yaşam koşullarında (bolluk/kıtlık rejimi) içsel depolama ürünleri oluşmaktadır. Büyümenin azot, oksijen gibi anahtar faktörler tarafindan kısıtlandığı durumlarda bir rezerv maddesinin oluşumu kabul görmüştür. Aktif çamur sistemleri dinamik yaşam koşullarında çalışan bir biyolojik atıksu antma prosesidir. Aktif çamur mikroorganizmaları bolluk/kıtlık döngüsü ile muamele edildiklerinde glikojen ve poli-|3-hydroksialkonat gibi depolama polimerleri üretmektedir. Polihidroksialkonatlar bütünüyle biyodegrade edilebilen termoplastiklerdir. Polihidroksibütiratlar en iyi karakterize edilmiş başlıca komponentidir. Birincil substratın glikoz veya diğer şekerler (örneğin karbohidratlar, gliserin veya proteinler) olduğu durumlarda oluşan glikojen düz zincirli bir polimerdir. E. coli gram-negatif, çomak şeklinde, hareketli, fakültatif anaeroplar grubuna üye bakteridir. Birincil habitat insan olduğu için aktif çamur sistemlerinde ve atıksu antma tesislerinde E. colVye sık rastlanmaktadır. Bu nedenle aktif çamur sistemlerinin depolama mekanizmalarının incelenmesi amacıyla model organizma olarak E. coli kullanılmıştır. Bu çalışmada, kesikli erlen deneyleri ve kesikli, yan kesikli ve respirometrik analizler içeren ardışık kesikli biyoreaktör deneyleri gibi farklı kültivasyon koşullan ile çeşitli deneyler gerçekleştirilmiştir. Glikoz ve gliserin kimyasal olarak tanımlanmış (M9) besiyerinde tek karbon kaynağı olarak kullanılmıştır. Optik yoğunluk, hücre kuru ağırlığı, toplam protein ve uçucu yağ asidi konsantrasyonlan gibi anahtar parametreler büyüme fizyolojisinin tanımlanması amacıyla kullanılmıştır. Glikojen ve PHA gibi depolama polimerleri YPSK (Yüksek Performans Sıvı Kromatografi) ve GK (Gaz Kromatografi) teknikleri kullanılarak direk olarak ölçülmüştür. Farklı kültivasyon koşullannda E. co/f nin fizyolojisi ve biyokimyasal depolama mekanizmalan karakterize edilmiştir. Glikozun tek karbon kaynağı olarak kullanıldığı yan kesikli ve ardışık kesikli kültivasyon deneyleri sırasında ve NH^CFnin tek azot kaynağı olarak kullanıldığı azot limitasyon/açlık deneylerinde glikojen depolama ve tüketimi gözlenmiştir. Diğer taraftan gliserinin tek karbon kaynağı olarak kullanıldığı kesikli erlen deneyleri sonucunda glikojen depolanmasına rastlanmamıştır. Glikozun ve gliserinin tek karbon kaynağı olarak kullanıldığı deneysel koşullann hiçbirinde PHB depolanması tespit edilmemiştir
Özet (Çeviri)
SUMMARY Internal storage products occur under dynamic conditions (feast/famine regimes) in various microorgansims. It is generally accepted that under growth-limited conditions by some other key factors such as nitrogen, oxygen, etc., accumulation of a reserve material is most likely observed. Activated sludge system is a biological wastewater treatment process, which generally occurs under dynamic conditions. When activated sludge microorganisms are subjected to feast/famine regimes, microorganisms produce storage polymers, like glycogen and poly-JJ-hydroxyalkanoates. Polyhydroxyalkanoate (PHA) is a thermoplastic with complete biodegradability. Polyhydroxybutyrate (PHB) is the most characterized form and also one of the major components. Glycogen is a straight chain polymer formed when the primary substrate is glucose or other sugars, like different carbohydrates, glycerol or proteins. E. coli is gram-negative, rod-shaped, mobile bacterium that belongs to the group of facultative anaerobes. Since humans are the major habitat of E. coll it is highly found in the activated sludge systems and also in wastewater treatment plants. Therefore, in this study, E. coli was used as the model organism to investigate the storage mechanisms of activated sludge systems. Various experiments were performed in this study under different cultivation conditions, e.g. shake flask batch experiments and batch, fed-batch and sequencing batch cultivations including respirometric analysis in a bioreactor. A chemically defined medium was used with either glucose or glycerol as the sole carbon source. The key parameters like optical density, cellular dry weight, total protein and volatile fatty acid concentrations were used to monitor the growth physiology. The storage polymers, glycogen and PHA were measured by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and Gas Chromatography (GC) techniques, respectively. The biochemical storage and physiological properties of E. coli were characterized under different experimental conditions. During fed-batch and SBR cultivations of £. coli with glucose as the sole carbon source, glycogen storage and consumption was observed. Also during batch shake flask experiments where varying NH4CI concentrations were used for nitrogen limitation/starvation, glycogen production was observed. On the other hand, no glycogen formation was observed at varying concentrations of glycerol in batch shake flask and bioreactor cultivations. No storage of PHB was observed under any of the cultivation conditions with neither glycerol nor glucose as the sole carbon source.
Benzer Tezler
- Physiology and biochemical storage characteristics of Microlunatus phosphovorus
Microlunatus phosphovorus'un fizyolojisi ve biyokimyasal depolama özellikleri
AYGÜL AKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR ÖZTEMEL
PROF. DR. DERİN ORHON
- Fuji kiku fubrax elma çeşidinde hasat sonrası 1-methylcyclopropane uygulamalarının farklı depolama sıcaklıklarında meyve kalitesi ve biyokimyasal özelliklere olan etkileri
The effects of postharvest 1-methylcyclopropane treatments on quality and biochemical properties of Fuji kiku fubrax apple variety at different storage temperatures
MERYEM NUR AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
ZiraatÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiZiraat Bölümü
YRD. DOÇ. DR. FATİH CEM KUZUCU
- Çanakkale yöresinde yetiştirilen granny smith ve pink lady elma çeşitlerinde dinamik kontrollü atmosferde depolama ve hasat sonrası 1-MCP (1- Metilsiklopropen) uygulamasının birlikte kullanımının meyve kalitesine etkileri
The combined effects of dynamic controlled atmosphere storage and postharvest 1-MCP (1- Metilsiklopropen) treatments on fruit quality of granny smith and pink lady apple varieties grown in Çanakkale region
FATİH YALAV
Doktora
Türkçe
2021
FizyolojiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN KAYNAŞ
- Çilek meyvesinde derim sonrası aloe vera jeli ve kitosan uygulamalarının muhafaza süresi ve meyve kalite kriterlerine etkisi
The effects of aloe vera gel and chitosan treatments on post harvest on strawberry fruit storage time andquality criteria
SELİN MÜLAYİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatÇukurova ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMÜR DÜNDAR
- Derim sonrası farklı paketleme ve 1-methylcyclopropene uygulamalarının muzun raf ömrü üzerine etkileri
The effects of different packaging and 1-methylcyclopropene applications on banana life
HALİL MERT DİKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
ZiraatÇukurova ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ÖZKAYA