Geri Dön

Evolutionary engineering of metal-binding/metal-resistant yeast for biomimetics

Evrimsel mühendislik yöntemi ile metale bağlanan/metale dirençli mayaların biyobenzetim amaçlı geliştirilmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 172070
  2. Yazar: BURCU TURANLI
  3. Danışmanlar: DOÇ.DR. CANDAN TAMERLER BEHAR, Y.DOÇ.DR. PETEK ÇAKAR ÖZTEMEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Genetik, Biology, Biotechnology, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

EVRİMSEL MÜHENDİSLİK YÖNTEMİ İLE METALE BAĞLANAN / METALE DİRENÇLİ MAYALARIN BİYOBENZETİM AMAÇLI GELİŞTİRİLMESİ ÖZET Bu çalışmada amaç, bir tersine metabolizma mühendisliği stratejisi olan evrimsel mühendislik yöntemi ile kobalta bağlanabilen/kobalta dirençli S. cerevisiae hücreleri elde etmektir. Bu amaçla, yaban tip hücreler, bir kimyasal mutajen olan etil metan sulfonat (EMS)'ye maruz bırakılmıştır. Mutasyon ile elde edilen genetik çeşitliliği artırılmış hücrelere, sabit düzeyde ve dereceli olarak artan düzeylerde olmak üzere iki ayrı stres seleksiyon stratejisi uygulanmıştır. Her aşamada hayatta kalan bireylerin bir sonraki nesile aktarılması ile seçim stratejileri nesiller boyunca devam ettirilmiştir. Hem sabit stres uygulaması hem de dereceli olarak artan stres uygulaması ile 36'şar nesil elde edilmiştir. Elde edilen son popülasyonlardan rastgele seçim ile mutant bireyler elde edilmiştir. Bireylerin karakterizasyonu için en muhtemel sayı (Most Probable Number, MPN) yöntemi ile bireylere ait stres sonrası hayatta kalma değerleri istatistiksel olarak belirlenmiştir. Herhangi bir çapraz direnç kazanımı olup olmadığım incelemek amacıyla kobalta dirençli bireyler krom, bakır ve çinko gibi metal stresleri altında ve maya biyoproseslerinde sıkça karşılaşılan oksidatif, etanol, ozmotik ve sıcaklık stresleri altında test edilmişlerdir. Bunların yanısıra, bireylerin ve popülasyonlarm bir stres metaboliti olan trehalozu biriktirme durumları HPLC ile incelenmiştir. Hücre içinde ve/veya hücre yüzeyine tutunmuş olarak bulunan metal varlığının incelenmesi için ise alev atomik absorpsiyon spektroskopi (FAAS) yöntemi uygulanmıştır. özetle, evrimsel mühendislik yöntemi başarı ile uygulanmış ve kobalta dirençli ve buna paralel olarak çapraz direnç geliştirmiş bireyler elde edilmiştir. Buna ek olarak, kobalta dirençli bireylerin hücre içinde veya hücre yüzeyine tutunmuş durumda kobaltı biriktirdikleri tesbit edilmiştir. Ancak, bakıra ve kroma dirençli bireylerin bu metalleri hücreden dışarı atarak/salgılayarak direnç gösterdikleri tahmin edilmektedir. Transkriptomik ve proteomik analizler ve araştırmalar strese karşı direnç mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasında ve biyoarıtım ve/veya biyobenzetim uygulamalarında kullanımmda faydalı olacaktır. ıx

Özet (Çeviri)

EVOLUTIONARY ENGINEERING OF METAL-BINDING / METAL- RESISTANT YEAST FOR BIOMIMETICS SUMMARY In this study, the aim was to obtain cobalt-binding/cobalt-resistant S. cerevisiae cells by using an inverse metabolic engineering strategy; evolutionary engineering. For this purpose, wild-type cells were firstly exposed to ethyl methane sulphonate (EMS) mutagenesis in order to increase the genetic diversity. Serial stress applications, either at constant or gradually increasing levels, were performed. Survivors of a step were passed to the following step and stress selection strategy was applied over generations of populations. The final populations were obtained as the result of both the increasing stress selection strategy and the constant stress selection strategy after 36 generations under stress conditions. The final populations were used to obtain individual mutants by random selection on solid media. The resulting individuals were characterized by determining the percent survival values of the individuals in reference to wild-type by most probable number (MPN) method statistically. Several other stress conditions were tested as well in order to test if any cross-resistances were gained by the cobalt-resistant individuals, such as resistance to other heavy metal stresses (chromium, copper, zinc) and other stress conditions frequently encountered in yeast bioprocesses such as oxidative, ethanol, osmotic and heat stresses. Moreover, accumulation of trehalose, an important stress metabolite, was investigated in the populations and individuals by HPLC. The metal contents associated with the cells were determined by flame atomic absorption spectroscopy. To summarize, by designing and using evolutionary engineering strategies, cobalt- resistant individual cells were successfully obtained with concomitant cross- resistances towards other stress conditions. Additionally, they were found to accumulate cobalt bound to or internalized by cells. However, copper and chromium seems to be pumped out / secreted by the resistant cells as a resistance mechanism. The transcriptomic and proteomic analysis and further investigations may help to better understand the mechanism of stress resistance and ultimately exploit it for bioremediation and/or biomimetics application.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    223314

    Evolutionary engineering of cobalt-resistant Saccharomyces cerevisiae for biomimetics

    Evrim mühendisliği yöntemi ile kobalta dayanıklı Saccharomyces cerevısıae?nın biyomimetik amaçlı eldesi

    CEREN ALKIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. CANDAN TAMERLER BEHAR

    DOÇ.DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR ÖZTEMEL

  2. Tez No

    152014

    Industrial product design by using two-dimensional material in the context of origamic structure and integrity

    Origamik yapı ve bütünsellik bağlamında iki boyutlu malzeme kullanarak endüstri ürünü tasarımı

    NERGİZ YİĞİT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Endüstriyel Tasarım Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. YAVUZ SEÇKİN

  3. Tez No

    764001

    Many-body theory explored optical properties of selected 2D group II-VI monochalcogenides

    İki boyutlu seçilmiş grup II-VI kalkojenitlerin optik özelliklerinin çoklu-cisim teorilerine dayanan incelenmesi

    MAHSA SEYEDMOHAMMADZADEH

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ GÜLSEREN

  4. Tez No

    315327

    Langmuir Blodgett assembly of peptide functionalized nanoparticles onto silicatebased surfaces and their characterization

    Peptit ile fonksiyonlandırılmış nanoparçacıkların Langmuir Blodgett yöntemi ile silika tabanlı yüzey üzerine kaplanması ve karakterizasyonu

    NUR MUSTAFAOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN

  5. Tez No

    736166

    Design and optimization of variable stiffness composite structures modeled using Bézier curves

    Bézier eğrileriyle modellenen değişken katılıklı kompozit yapıların tasarımı ve optimizasyonu

    ONUR COŞKUN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

Geri Dön