Physiological analysis of cobalt-resistant Rhodobacter sphaeroides obtained by evolutionary engineering
Evrimsel mühendislik yöntemi ile elde edilen kobalta dirençli Rhodobacter sphaeroides bakterisinin fizyolojik analizi
- Tez No: 389219
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Rhodobacter sphaeroides kükürtsüz, mor, α-proteobakteri grubuna ait gram negatif bir bakteridir. Metabolik olarak çok çeşitli reaksiyonlar gerçekleştirebilen R. sphaeroides; fotoheterotrofik, fotoototrofik, kemoheterotrofik koşullarda yaşamını sürdürebilir; çamur, toprak, durgun sular, derin göller gibi çeşitli ortamlarda bulunabilir. Bulunduğu ortamdaki karbon kaynaklarının ve diğer besiyeri bileşenlerinin eksikliğinde, çeşitli çevresel stres koşulları altında gerekli metabolik yolakları aktive ederek canlılığını sürdürür. Sekanslanmış genomu, kompleks koşullara gereksinimi olmadan basit ortamlarda üreyebilme yeteneği ve en önemlisi sahip olduğu çok yönlü metabolizma, bu bakterinin biyoteknolojik açıdan oldukça ilgi çekici olmasının başlıca nedenlerindendir. Kobalt, organizmaların metabolik aktiviteleri gerçekleştirebilmeleri ve yapısal organizasyonu sağlayabilmeleri için gerekli olan, eksikliğinde ya da fazlalığında toksik etkilere yol açan esansiyel bir iz elementtir. Kobalt, B12 vitamininin yapısında bulunur, ayrıca bazı enzimlerin çalışabilmesi için gereklidir. Fakat yüksek konsantrasyonlarda hücresel solunumu ve sitrik asit çevriminde görevli enzimleri inhibe ederek hücreler için toksik etki yapar. R. sphaeroides çok yönlü metabolizması sayesinde yüksek kobalt konsantrasyonunda kobaltı hücre yüzeyinde biriktirerek yaşamını sürdürebilir. Bu tez çalışmasında kullanılan R. sphaeroides bakterisi, evrimsel mühendislik çalışmasıyla elde edilmiş olup, kobalt konsantrasyonu aşama aşama arttırılarak kobalta dirençli hale getirilmiştir. Başlangıçta uygulanan CoCl2 konsantrasyonu 0.1 mM iken, 64. popülasyonda 15 mM stres uygulanmıştır. Bu sayede referans suşun hayatta kalamadığı kobalt konsantrasyonunda yaşayabilen bir popülasyon elde edilmiştir. Bu son popülasyon seyreltilip katı LB besiyerine ekilmiş ve besiyerinden sekiz koloni seçilmiştir. Kırmızı rengin farklı tonlarına sahip koloniler; G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7 ve G8 olarak isimlendirilmiş ve çeşitli metodlarla bu mutant bireylerin fizyolojik analizleri gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Rhodobacter sphaeroides is a gram negative purple non-sulfur α-proteobacterium found in soil, mud, deep lakes and stagnate waters. It has metabolic diversity, as it is able to grow under photoheterotrophic, photoautotrophic, chemoheterotrophic and chemoautotrophic conditions. It can alter its metabolism according to the changing environmental conditions and nutrient deficiency. Due to its metabolic versality, sequenced genome and no requirement of unusual conditions for growth, it is commonly used in biotechnological applications. R. sphaeroides is capable of synthesizing and storing biodegradable and biocompatibile polyester polyhydroxybutyrate (PHB) as insoluble inclusion bodies in cytoplasm. Some of the other byproducts of R.sphaeroides in industry are 5-aminolevulinic acid, Coenzyme Q10, carotenoids, vitamin B12, indole terpenoids and plant hormones. Large scale H2 production in a photobioreactor, ZnS nanoparticle production for medical purposes and potential usage in bioremediation are also reasons for biotechnological importance of R. sphaeroides. R. sphaeroides has the ability to survive under changing stress conditions by modifying its cellular and genetic composition. For instance, oxidative stress causes down-regulation of the carotenoid genes, while heavy metal stress increases membrane integrity. In another study, cobalt-resistant R. sphaeroides population was obtained under gradually increasing cobalt stress conditions, using evolutionary engineering approach. The last (64th) population was able to survive 15 mM cobalt stress, with a survival rate of 21%. The last population was spread onto solid Luria Broth plate and eight colonies (called G1-G8) were selected from there. In this study, the selected individual mutants were phenotypically characterized.
Benzer Tezler
- Investigation of cobalt resistance in Rhodobacter sphaeroides at molecular level
Rhodobacter sphaeroides'de kobalt direncinin moleküler düzeyde incelenmesi
GÜNEŞ ATAY
Doktora
İngilizce
2024
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- Ameliyat öncesi hastaların ameliyata ilişkin duyguları, düşünceleri ve bilgi istekleri
The Pre-operative patiensts feelings throughts and information requirements concerning their surgical operations
KADRİYE BULDUKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
HemşirelikCumhuriyet ÜniversitesiHemşirelik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELİHA ATALAY
- Sivas ili C.Ü. hastanesinde yatmakta olan hastaların servislerine kabul edilişlerindeki uygulamalarla bu uygulamalara ilişkin duygu ve beklentilerinin saptanması
Determination of the formalities in admitting the patients hospitalized at the Cumhuriyet University of Sivas to the services and their feelings and expeetations relating to these formalities
FADİME KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
HastanelerCumhuriyet ÜniversitesiHemşirelik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELİHA ATALAY
- Patateste farklı fizyolojik yaş dönemlerinin verim ve kalite özellikleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
F.SEVDA BİGALI
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
ZiraatEge ÜniversitesiBitki Islahı ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN BİRKAN YILDIRIM