Genetic, physiological and biotechnological assessment of microorganisms for renewable and sustainable energy resource production
Geri dönüşümlü ve sürdürülebilir enerji kaynağı üretimi için mikroorganizmaların genetik, fizyolojik ve biyoteknolojik açıdan değerlendirilmesi
- Tez No: 389494
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET SELİM ÇETİNER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Biotechnology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Algler çeşitli çevresel koşullara adapte olmuş fotosentetik organizmalar olarak tanımlanmaktadır. Onbinlerce farklı çeşit alg türünün varolduğu düşünülmektedir. Alglerin hızlı çoğalmaları, yüksek miktarda yağ ve biyokütle üretimleri nedeni ile, kullanılmakta olan fosil yakıtların yerine geçebilmelecekleri düşünülmekte, bilim dünyasının ilgisi gün geçtikçe bu yöne kaymaktadır. Algler karbondioksit, nitrojen, fosfor gibi bileşikleri, besin üretimi için kullanmakta, bu özellikleri algleri biyoremediyasyon açısından kullanışlı hale getirmektedir. Çevresel koşullar metabolizmaları açısından önemlidir. Bu koşulların değiştirilmesi ile yapılan metabolik manipülasyonlar ile büyüme ve yağ üretim potansiyellerinin arrtırılması sözkonusudur. Biyoteknolojik araştırma hedefleri, yağ üretimi veya biyoteknolojik açıdan önemli diğer metabolitlerin üretimlerinin arttırımına yönelik yeni yöntemler bulunlasını kapsamaktadır. Bu çalışmada, yeni izole edilmiş halofilik tek hücreli yeşil alglerin geri dönüşümlü enerji kaynağı olarak kullanım potansiyelleri araştırılmış, hücresel yağ oranlarını arttırmaya yönelik özgün stratejiler geliştirilmiştir. Hidrojen peroksit uygulaması ile dışarıdan tetiklenen oksidatif stresin hücresel yağ arttırımında özgün bir uyaran olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, ağır metal uygulaması ile tetiklenen oksidatif stress sonucunda hücresel lipid üretiminin arttığıda gözlemlenmiş, ağır metal biyoremediyasyonu ve yağ üretiminin kombinasyonu ile yeni bir üretim stratejisi ortaya çıkartılmıştır. Yönlendirilmiş evrim ve doğal seleksiyon stratejileri model organizma Saccharomyces cerevisiae and Dunaliella salina türlerine uygulanarak, arttırılmış hücresel lipid üretiminin biyokimyasal ve genetik temellerinin ortaya çıkarılması, böylece biyoyakıt üretiminde yararlı olabilecek stratejilerin bulunmasında yarar sağlanması amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The term“algae”defines variety of photosynthetic organisms found throughout the world in various environmental conditions. Algae species are estimated to number in the tens of thousands. Because algae are photosynthetic, naturally able to replicate rapidly and produce high amount of oils, alcohols, and biomass, they have attracted the attention of researchers and industrial producers seeking alternatives to currently used fossil fuels. Algae thrive on organic carbon or CO2, nutrients such as nitrogen, phosphorus and other inorganic substances which enables algae to be used in bioremediation. Growth conditions, nutrients such as carbon and nitrogen, and many other factors affect the algal cell metabolism. Thus, manipulation of different cultivation conditions have been shown successful in increasing algal biomass and lipid productivity in order to substitute petroleum use. Algae biotechnology research goals especially include finding ways to increase the reproductive rate, improve metabolism of inputs, and enhance the production of desired oils, fuel-grade alcohols in useful species. In this thesis, newly isolated halophilic unicellular green algae species are assessed for potential renewable energy resource. Novel strategies for increasing cellular lipid production were established. Exogenous application of oxidative stress by hydrogen peroxide treatment was shown as a novel lipid accumulation inducer. Moreover, increased lipid accumulation response was also observed in heavy metal induced oxidative stress which makes combination of heavy metal bioremediation and oil production possible as a novel algae cultivation strategy. Directed evolution and natural selection strategies were applied to model organism Saccharomyces cerevisiae and Dunaliella salina for revealing underlying biochemical, genetic factors of increased cellular lipid production in order to provide useful strategies for future biofuel production.
Benzer Tezler
- Biochemical and genetic assessment of high value lipid production from local thermo-resistant green microalgae strain
Isıl dirençli yerel yeşil mikroalg suşundan yüksek değerli lipit üretiminin biyokimyasal ve genetik açılardan değerlendirilmesi
DİLAN AKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE MERAL YÜCEL
YRD. DOÇ. DR. ÇAĞLA SÖNMEZ
- Transcriptomic and physiological meta-analysis of multiple stress-resistant Saccharomyces cerevisiae strains
Çoklu streslere dayanıklı Saccharomyces cerevisiae suşlarının transkriptomik ve fizyolojik meta-analizi
ABDULKADİR ÖZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
DOÇ. DR. MEHMET BAYSAN
- İzmir Çamaltı tuzlasından izole edilen halofilik mikroalglerin moleküler ve morfolojik taksonomisi ile stres faktörlerine fizyolojik yanıtları
Molecular and morphological taxonomy and physiological responses to stress factors of halophilic microalgae isolated from Çamaltı saltern, İzmir
VESİLE ESRA DÖKÜMCÜOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MorfolojiBursa Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METE YILMAZ
DOÇ. DR. ARPAT ÖZGÜL
- IMU-ASYA culture collection: Molecular barcoding and cryopreservation of microalgae ısolated during IVth National Antarctic Science Expedition
IMU-ASYA kültür koleksiyonu: IV. Ulusal Antarktika Bilim Seferi sırasında izole edilen mikroalglerin moleküler barkodlanması ve kriyoprezervasyonu
ASİYE SİNACİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyolojiİstanbul Medeniyet ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGAY ÇAKMAK
- Kuraklığa toleranslı ve hassas ayçiçeği hatlarında kuraklık stresine karşı antioksidan ve yağ asidi biyosentez gen ekspresyonlarının analizi
Analysis of antioxidant and fatty acid biosynthesis gene expression in drought-tolerant and sensitive sunflower lines under drought stress
MİNE CEREN BARLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
GenetikYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞENAY VURAL KORKUT
DOÇ. DR. BİRSEN CEVHER KESKİN