Hydrogen and poly-beta hydroxy butyric acid production and expression analyses of related genes in Rhodobacter capsulatus at different acetate concentrations
Farklı asetat konsantrasyonlarında Rhodobacter capsulatus?un poly- beta hidroksi bütirik asit ve hidrojen üretimi ve ilgili gen ifadelerinin incelenmesi
- Tez No: 305001
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ, YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN KARS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biology, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
Temiz bir enerji kaynağı olan hidrojen fosil yakıtlarına alternatif bir enerji kaynağı olmaktadır. Biyolojik hidrojen üretimi hidrojen üretim yöntemlerinden biridir. Rhodobacter capsulatus photofermentasyon yoluyla hidrojen üreten fotosentetik bir bakteridir. Aynı zamanda parçalanabilir bir biyoplastik olan Poly-beta-hidroksi bütirik asit (PHB) gibi yararlı yan ürünler de üretebilmektedir.Karanlık fermentasyon ve fotofermentasyon aşamalarından oluşan iki aşamalı hidrojen üretim sistemlerinde, karanlık fermentasyon çıktısı olan atık su fotofermentasyon için kullanılmaktadır. Karanlık fermantasyon atık suları genellikle yüksek düzeyde asetat içermektedir. Asetat PHB sentezi için iyi bir kaynak olduğundan yüksek düzeydeki asetat PHB üretimini artırarak hidrojen üretim verimini düşürebilir.Bu yüzden, fotofermentasyon için optimum asetat konsantrasyonunun belirlenmesi önemlidir.Bu çalışmada, R.capsulatus hücreleri farklı asetat konsantrasyonlarında üretilerek asetat konsantrasyonunun hidrojen ve PHB üretimine etkisi hem fizyolojik hem de gen ifade düzeyinde incelenmiştir. Nitrojenaz hidrojen üretiminde, PHB sentaz is PHB üretiminde rol alan temel enzimlerdir. R.capsulatus'da nifD nitrojenaz enziminin alt birimlerinden birini kodlayan, phaC ise PHB sentaz enzimini kodlayan genlerdir. Bahsi geçen bu genler gen ifadesi analizleri için uygun görülmüştür.Elde edilen bulgulara göre düşük PHB ve yüksek hidrojen üretimi olabilmesi için optimum asetat konsantrasyonu 25-50 mM olarak belirlenmiştir. nifD geninin optimum asetat konsantrasyonlarında iyi ifade edildiği, phaC ifade düzeyinin ise 65 mM'da en yüksek olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Hydrogen, which is a clean energy source, is one of the alternatives for fossil fuels. Biological hydrogen production is one of the hydrogen production methods. Rhodobacter capsulatus is a photosynthetic bacterium that produces hydrogen via photofermentation. R. capsulatus can also synthesize some valuable by-products such as Poly-beta- hydroxy butyric acid (PHB), which is a biodegradable bioplastic.In a two stage biohydrogen production system, which is combination of dark fermentation and photofermentation, dark fermentor effluents are used for photofermentation by R.capsulatus. Dark fermentor effluents usually contain high amount of acetate. High amount of acetate may decrease the efficiency of hydrogen production by causing high amount of PHB production. Therefore, it is significant to determine optimum acetate concentration for photofermentation.In this study, the effects of acetate concentration on hydrogen and PHB production by R.capsulatus were investigated by growing bacteria at various acetate concentrations (10 mM-65 mM). In addition, gene expression analysis was performed to investigate the effects of acetate at transcriptional level. For this purpose, expression levels of the genes that encode nitrogenase which is the enzyme that catalyzes hydrogen production and PHB synthase, which is the key enzyme of the PHB synthesis pathway, are examined.Optimum acetate concentration for photofermentation with high hydrogen yield and low PHB amount was determined to be in the range 25 mM-50 mM. nifD expression was found to be high at optimum acetate concentrations and phaC expression was found to be the highest at 65 mM.
Benzer Tezler
- Identification of by products in hydrogen producing bacteria Rhodobascter sphaeradies OU 001 grown in waste water of a sugar refinery
Şeker fabrikası atık suyundan hidrojen üretebilen Rhadobacter sphaeradies OU 001'in yan ürünlerinin karakterizasyonu
DENİZ ÖZGÜR YİĞİT
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
- Product analysis for photobiological production of hydrogen
Hidrojenin fotobiyolojik üretimi için ürün analizi
ETKİN TARLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN KOKU
PROF. DR. TUBA HANDE BAYRAMOĞLU
- Bir boyutlu sıkıştırılmış silindirik nano geometrilerin, polipeptitlerin yapı ve dinamikleri üzerindeki etkileri
Effects of one dimentional confined cylindrical nanogeometries on structure and dynamics of polypeptides
EYLÜL TUNCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
KimyaTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE DURAN
- X-ışını kırınımı yöntemiyle kripta-fosfazen türevlerinin kristal yapı analizi
Crystal structure analysis of crypta-phosphazene derivatives by x-ray diffraction method
MUSTAFA BARIŞ TERCAN
Doktora
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCER HÖKELEK
- Poliβ-alanin aşılı fırça tipi polimetil metakrilat sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of the brush type polymethyl methacrylate grafted polyβ-alanine
GİZEM NUR ÇOLAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaGiresun ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEMEL ÖZTÜRK
DOÇ. DR. EFKAN ÇATIKER