Proteomic study of light responses in Rhodospirillum centenum
Işığa duyarlı Rhodospirillum centenum için proteomik çalışma
- Tez No: 216522
- Danışmanlar: DOÇ.DR. BARIK SALİH, PROF. DR. BART DEVREESE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Biyoistatistik, Biochemistry, Biotechnology, Biostatistics
- Anahtar Kelimeler: Proteomiks, Rhodospirillum centenum, fotosentez, Ppr ısık almacı, iki boyutlu jel elektroforezi, MALDI MS7MS, LC-MS/MS, normalizasyon, sülfonik asit modifikasyonu, guanidinasyon, de novo sekanslama, Proteomics, Rhodospirillum centenum, photosynthesis, Ppr photoreceptor, twodimensional gel electrophoresis, MALDI MS/MS, LC-MS/MS, normalization, sulfonation, guanidination, de novo sequencing
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fontosentetik mikroorganizmalar ısıgın dalga boyunu ve yogunlugunu algılayabilmektedir. Rhodospirillum centenum oksijensiz ortamda yetisebilen fotosentetik bir bakteridir ve Ppr adlı hibrit ısık almacına sahiptir. Bu projenin amacı mavi ısıgın ve Ppr ısık almacının Rh. centenum üzerinde oynadıgı rolü proteomic açıdan belirlemektir. Metod: Dogal ve Ppr reseptörü mutasyona ugratılmıs Rh. centenum susuları oksijensiz ortamda 48 saat 37oC'de büyütüldü. Kültürlerden kontrol gurubu yanlızca kırmızı ısıga maruz bırakılırken örnek çalısma gurubu kırmızı ısıga ilave olarak mavi ısıklı ortamda yetistirildi. Her bir susudan ayrı ayrı proteinler izole edildi ve kantitatif iki boyutlu jel elektroforezinde yürütüldü. Proten spotları kütle spektrometrisine uyumlu, yüksek hassasiyete sahip floresan boyama metodu kullanılarak tespit edildi. Protein sentez farklılıkları iki farklı normalizasyon metodu temel alınarak belirlendi. Bunlar FLIS ve Proteomweaver programının içerdigi PMB normalizasyon metodlarıdır. Proteinlerin sentez farkları istatistiksel olarak analiz edildi. Analiz metodu olarak (olasılık degeri 0,05'ten küçük) Student' t-test kullanıldı. Sentez farkı belirlenen proteinler yürütülmüs olan iki boyutlu jelden kesilerek alındı, proteinler guanidine edilip boy eve iyonlardan ayrıstırıldı. Triptik enzim ile muamele edilerek parçalanan proteinler jel ortamından izole edildi. Elde edilen protein fragmanları ikiye bölündü ve aynı örneklerden olusturulan ilk gurup MALDI MS/MS analizinde kullanılmak için sülfonik asit ile modifiye edildi. Modifiye edilmeyen gurup ise LC-MS/MS analizinde kullanınldı.Ardından sentez farkı belirlenen proteinlerin triptik enzim ile kesilmis peptit fragmanlarına kütle spektrometri analizileri yapıldı ve sonuçlar uygulanan kütle spektrometrisini temel alan bilgi bankasının arama algoritmasına sahip Mascot analiz programı kullanılarak tesbit edildi. Ayrıca MALDI MS/MS sonuçları de novo sekanslama yoluylan da belirlenmeye çalısıldı. Sonuç: Analizler sonucunda kütle spektrometri ölçümüne olanak saglayan hassaisyeti yüksek floresan boya ile boyanmıs olan her bir jel için yaklasık 500 protein spotu belirlendi. Protein spotlarındaki farklılıklar görüntü analiz programı Proteomweaver ve ardından istatistiksel analizler ile belirlendi. Ppr mutant sususu için PMB normalizasyon metodu ile 90, FLIS normalizasyon metodu ile 35 protein spotunda sentez seviyesinin degistigi gözlemlendi. statistiksel olarak esik degeri standart sapma degerinin iki katı alındıgında (2) PMB metodu için 19 spot (13 sentezde artma, 6 sentezde azalma) ve FLIS metodu için 13 spot (6 sentezde artma, 7 sentezde azalma) geriye kalmıstır. Dogal susu için ise PMB normalizasyon metodu ile 72, FLIS normalizasyon metodu ile 138 protein spotunda sentez seviyesinin degistigi gözlemlendi. statistiksel olarak güven aralıgı %95 alındıgında PMB metodu için 10 spot (4 sentezde artma, 6 sentezde azalma) ve FLIS metodu için 13 spot (0 sentezde artma, 7 sentezde azalma) geriye kalmıstır. Her bir adım bizi yanlıs pozitif sonuçtan uzaklastırarak daha güvenilir sentezinde farklılık olan proteinlerin listesi yapmamıza olanak saglamıstır. Sentez seviyesinde farklılık belirlenmis olan 32 proteinden 14 tanesi üç farklı yol kullanılarak tespit edildi. Mascot programı MALDI ve LC-MS analizleri sonucunda elde edilen PMF ve PFF spectrogramlarını, de novo sekans yolu ise yanlızca MALDI MS/MS analizi sonuçlarını kullanarak olusturulan peptit sekans dizilerini Rh. centenum'a ait birincil protein dizisi içinde tarayarak proteinlerin isimlendirildi. Nihai sonuç: Bu çalısma Rh. centenum proteomu hakkında ön bilgiler elde edilmesini saglayarak, ısıgın etkisi karsısında sentezinde degisim olan proteinlerin, belirlenmesinede katkıda bulunmustur.
Özet (Çeviri)
Most photosynthetic microorganisms have the capability of sensing light of different wave lengths and intensities. Rhodospirillum centenum is an anoxygenic photosynthetic bacterium that contains a hybrid photoreceptor protein called Ppr (PYP ? phytochrome related). The objectives of this study were to determine the proteomic changes of Rh. centenum towards blue light intensities, and the physiological condition at which the Ppr photoreceptor best function. Method: A wild type (wt) Rh. centenum strain and a Ppr-deletion mutant (Ppr) strain were grown anaerobically for 48 hours at 37oC. The cultures were exposed to continuous red and blue light exposure while the controls received no blue light exposure. For each strain, the protein constituents were analyzed by quantitative twodimensional gel electrophoresis. A fluorescent staining protocol was used to detecte protein spots, which is sensitive and compatible with subsequent mass spectrometry. For comparison, two different normalization methods were applied based on (i) a fluorescently labeled internal protein standard (FLIS) and (ii) the default normalization algorithm implemented in the Proteomweaver analysis software (Pair Matched Based). Differentially expressed proteins were detected with statistical analysis. Student?s t-test was applied for detecting statistical significance (P value was set at <0.05). Differentially regulated protein spots were manually excised. The proteins were guanidinated in-gel and desalted/destained. Subsequently, the guanidinated proteins were enzymatically cleaved with trypsin and, after extraction, one set of the peptides were sulfonated for MALDI MS/MS analysis. The other set of non-sulfonated peptides were used for LC-MS/MS analysis. Subsequent identification of differentially expressed proteins was based on mass spectrometric (MS) analysis of tryptic peptides and the use of MS-based database search algorithms (Mascot analysis software). Tandem MALDI results were also subjected to manual de novo sequnencing. Results: Following computational analysis, we detected approximately 500 protein spots per gel using a fluorescent staining protocol. For Ppr strain, 90 spots were significantly detected after PMB-normalization and 35 spots after FLIS-normalization. After setting a threshold of two times the SD (2) only 19 significantly regulated spots (13 up, 6 down) remained for the PMB-normalized data and 13 spots (6 up, 7 down) for the FLIS-normalized data. In the case of wt strain we detected 72 significant spots for the PMB-normalized data and 138 spots for the FLIS-normalization. After setting a 95% confidence interval which accounts for experimental variation, only 10 significantly regulated spots (4 up, 6 down) remained for the PMB-normalized data and 7 spots (0 up, 7 down) after the FLIS-normalized data. Each step has ruled out more false positive spots and brought us closer to a true candidate list of significantly regulated spots. 14 interpreted spots out of 32 differentially expressed significant spots were identified with effective combination of three identification methods. Mascot analysis software was used to match for PMF and PFF results of MALDI and LC-MS, and partial de novo sequence of tandem MALDI results were used to match within the primary protein sequence information of Rh. centenum. Conclusions: This study has generated a preliminary data on the proteomics of Rh. centenum that has an important impact on unraveling of the regulatory proteins involved in its photo responses.
Benzer Tezler
- Molecular characterization of an antimycin a-resistant saccharomyces cerevisiae strain obtained by inverse metabolic engineering
Tersine metabolik mühendislik ile elde edilmiş antimisin a-dirençli saccharomyces cerevisiae suşunun moleküler karakterizasyonu
ALİCAN TOPALOĞLU
Doktora
İngilizce
2026
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
DOÇ. DR. CECILIA GEIJER
- Differential expression of proteins in active and inactive phases of Behçet's syndrome
Behçet sendromunun aktif ve inaktif fazlarında farklı protein ekspresyonları
KIYMET ASLI KİREÇTEPE AYDIN
Doktora
İngilizce
2019
Tıbbi Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. EDA TAHİR TURANLI
- Molecular characterization of sulfur dioxide resistance in Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae'de sülfür dioksit direncinin moleküler karakterizasyonu
HALİL İBRAHİM KISAKESEN
Doktora
İngilizce
2026
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- Bacillus Subtilis suşu'nun bor'a bağlı proteomik analizi
Boron-dependent proteomic analysis of Bacillus Subtilis strain
GÜLŞAH KAPISUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyokimyaMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BEKİR ÇÖL
- İdiyopatik granülomatöz lobüler mastit hastalığının proteomik yaklaşımlarla incelenmesi
Investigation of idiopatic granulomatous lobular mastitis disease with proteomic approaches
MERVE GÜLSEN BAL ALBAYRAK
Doktora
Türkçe
2023
Tıbbi BiyolojiKocaeli ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRLER AKPINAR