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: 102
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
- 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
- Sucul çevrelerden lignolitik enzim üretici mikroorganizmaların izolasyonu, tanılanması ve endüstriyel atıkların parçalanması için ortam optimizasyonu
Isolation and identification of lignolytic enzymes producing microorganisms from aquatic environments and media optimization for biodegredation of industrial pollutants
SULTAN KÜBRA TOKER
- Rizosferik aktinomiset izolatları tarafından üretilen agroaktif ve biyoaktif bileşiklerin taranması ve üretim ortamı optimizasyonu
Screening of agroactive and bioactive compounds produced by rhizospheric actinomycetes isolates and production medium optimization
HÜSEYİN EVLAT
- Orta gerilim şebekelerinde kullanılan gerilim kademelerinin optimizasyonu
Medium voltage network optimization
ÖNER ÇELEBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NESRİN TARKAN
- Temperature optimization for the active production of exo-polygalacturonase enzyme in Pichia pastoris protein expression systems in shake flask level and testing of apple pomace as a waste carbon source
Ekzo-poligalakturonaz enziminin Pichia pastoris protein ifade sistemlerinde çalkalama şişesinde üretimi için sıcaklık ve elma püresinin atık karbon kaynağı olarak kullanımının optimizasyonu
HATİCE BETÜL KUZUDİŞLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikGebze Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ BİNAY