Medium optimization for cephamycin c overproduction and comparison of antibiotic production by Ask, hom and Ask+hom recombinants of Streptomyces clavuligerus
Sefamisin c üretiminin artırılması için besiyeri optimizasyonu ve Streptomyces clavulıgerus Ask, hom ve Ask+hom rekombinantlarının antibiyotik üretimlerinin karşılaştırılması
- Tez No: 269042
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Streptomyces clavuligerus, ask geninin kodladığı aspartokinaz (Ask) enzimi tarafından başlatılan aspartik asit biyosentetik yolu sonunda üretilen sefamisin C gibi önemli ß-lactam antibiyotikleri sentezlemesiyle tanınmaktadır.Antibiyotik üretimini arttırabilmek için laboratuvarımızda dört farklı S. clavuligerus suşu oluşturuldu. TB3585 ve BA39, sırasıyla, yabanıl (NRLL3585) ve hom delesyon mutantı S. clavuligerus içerisine çoklu kopya plazmitler üzerinde taşınan ekstra ask geni aktarılarak, kontrol suşları TBV ve BAV ise bu suşlara gen içermeyen çoklu kopya vektörlerin aktarılmasıyla elde edildi.Bu çalışmada, kimyasal olarak tanımlanmış besiyerine eklenen karbon ve azot kaynaklarının, AK39 suşunun optimum üreme ve sefamisin C üretimi üzerine etkileri araştırıldı. Asparajin konsantrasyonu 2 katına çıkarılarak ve gliserol yerine sükroz ilave edilerek kimyasal kompozisyonu değiştirilmiş bir besiyeri (mCDM) elde edildi. Daha sonra, Triptik Soya Besiyeri (TSB) ve mCDM'de rekombinant S. clavuligerus suşlarının (TB3585, AK39, BA39, BAV, TBV) üreme ve antibiyotik üretimleri karşılaştırıldı. TB3585'in mCDM'deki spesifik antibiyotik üretimi fermentasyonun 72 ve 96. saatlerinde TBV'ye göre sırasıyla 3.3 ve 3.2 kat daha fazla oldu.ask ekspresyonunu doğrulamak için, S. clavuligerus rekombinantlarının aspartokinaz aktiviteleri ölçüldü. TB3585, 48. saatte en yüksek aktiviteyi gösterdi.Son olarak, suşların Ask aktivitelerinin ve antibiyotik üretimlerinin hücre içindeki amino asit miktarlarıyla bağlantısını kurmak amacıyla hücre içi amino asit havuzu ölçüldü. AK39'un hücre içi lizin, lizin artı treonin ve metiyonin içeriği bakımından en yüksek değerlere sahip olduğu gösterildi. Lizin, sefamisin C sentezi sırasında gereken bir öncülün oluşumunu sağlamaktadır. Lizin artı treoninin, Ask enzimi üzerine toplu geribildirim inhibisyonu yaptığı bilinmektedir. Metiyonin ise treonin gibi hom delesyonu sebebiyle AK39 tarafından sentezlenememektedir.
Özet (Çeviri)
Streptomyces clavuligerus is well-known for synthesizing several ß-lactam antibiotics like cephamycin C which is produced through aspartic acid pathway initiated by aspartokinase (Ask) enzyme encoded by ask.Four different strains were constructed in our laboratory to increase cephamycin C production by S. clavuligerus. TB3585 and BA39 contained extra copies of ask gene on a multicopy plasmid, control strains TBV and BAV contained vector only in wild type strain NRRL3585 and hom-minus background, AK39, respectively.In this study, the effects of carbon and nitrogen sources incorporated into chemically defined medium were investigated for optimum growth and cephamycin C production by AK39. A modified-chemically defined medium (mCDM) was obtained by increasing the asparagine concentration two-fold and replacing glycerol with sucrose. Subsequently, growth and cephamycin C production by recombinant S. clavuligerus strains (TB3585, AK39, BA39, BAV, TBV) in Tryptic Soy Broth (TSB) and mCDM were compared. The specific antibiotic production in mCDM by TB3585 was 3.3- and 3.2-fold higher than TBV at 72h and 96h, respectively.Aspartokinase activity of S. clavuligerus recombinants was measured to verify the ask overexpression. TB3585 showed the highest activity at 48h.Finally, intracellular amino acid pools of the strains were measured to relate the Ask activity and antibiotic production to the amino acid content within the cells. AK39 was shown to have the highest intracellular levels of lysine, leading to cephamycin C precursor synthesis; lysine plus threonine, exerting concerted feedback inhibition on Ask enzyme; methionine, which cannot be produced by AK39 like threonine due to hom disruption.
Benzer Tezler
- Ai-based optimization of blockchain protocols for cybersecurity in iot systems in medium-sized organizations
Orta ölçekli kuruluşlarda ıot sistemlerinde siber güvenlik için yapay zeka tabanlı blok zinciri protokol optimizasyonu
KHALIFA EHFAYED KHALIFA SHNEINA
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMAD ILYAS
- Design and optimization of compact vivaldi antenna with matching medium for microwave brain imaging applications
Mikrodalga beyin görüntüleme uygulamaları için eşleştirme ortamına sahip kompak vıvaldı antenin tasarımı ve optimizasyonu
CAFER UYANIK
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Optimization of urban transportation investments based on simplified travel demand model results for small and medium-sized cities of developing countries
Başlık çevirisi yok
M.TALAT BİRGÖNÜL
Doktora
İngilizce
1990
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURHAN Y. ERDOĞAN
- Topraktan bakteri izolasyonları için besiyeri optimizasyonu ve yaygın olmayan bakteriyel çeşitliliğin belirlenmesi
Medium optimization for isolations of Bacteria from soil and determination of uncommon bacterial diversity
SEVTAP SARITÜRK
Doktora
Türkçe
2019
BiyolojiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASHABİL AYGAN
- Bakteriyosin üreticisi laktik asit bakterileri için doğal gelişme ortamı formülasyonu ve fermentasyon koşullarının optimizasyonu
Natural growth medium formulation and optimization of fermentation conditions for bacteriocin producing lactic acid bacteria
ASLI POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ŞİMŞEK
DR. ÖĞR. ÜYESİ FURKAN DEMİRGÜL