Brevibacillus thermoruber as a microbial cell factory
Mikrobiyal hücre fabrikası olarak Brevibacillus thermoruber
- Tez No: 467839
- Danışmanlar: PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER, DOÇ. DR. KAZIM YALÇIN ARĞA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Bioengineering, Biotechnology, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 168
Özet
Brevibacillus thermoruber 423 gıda, yem, kozmetik, ilaç ve kimya endüstrisinde birçok potansiyel kullanımı olan eksopolisakkaridleri (EPS) yüksek miktarda ürettiği bilinen Gram pozitif, haraketli, spor oluşturan, aerobic ve termofilik bir bakteridir. Bu bakteri sınırlı sayıda termofilik EPS üreticisi arasında bulunmanın yanısıra yüksek miktarda polimer sentezi sayesinde diğer termofil üreticilerinin önüne geçmektedir. Sistem tabanlı bir yaklaşımla, bu bakterinin bütün genom analizi, termofilik EPS üreticilerinin biyolojik mekanizmaları ve bütün genom organizasyonu hakkında daha fazla fikir edinmek ve böylece EPS üretiminin genetik ve metabolik optimizasyonu için rasyonel stratejiler geliştirmek amacıyla gerçekleştirildi. Ayrıca bu çalışmada termofilik bir Brevibacillus türünün ilk genom analizi gerçekleştirildi. EPS biyosentezi ile ilgili temel genler genom notasyonu ile tespit edildi ve deneysel kanıtlarla birlikte EPS biyosentezi için varsayımsal bir mekanizma oluşturuldu. B. thermoruber 423'ün, ksiloz kullanabilmesi; EPS, izoprenoit, etanol/bütanol, lipaz, proteaz, selülaz ve glukoamilaz enzimleri üretme kapasitesinin olması ve ayrıca arsenik direncine sahip olması nedeniyle biyoteknoloji ve endüstride birçok potansiyel uygulama alanının bulunduğu tespit edildi. Bu çalışma, B. thermoruber 423 için yüksek kaliteli genom dizisi kullanılarak oluşturulmuş ve yedi farklı karbon kaynağında büyüme ve EPS üretimi ile elde edilen fizyolojik verileri kullanarak doğrulanmış genom ölçekli metabolik modelini ortaya koymaktadır. Ortaya çıkan model 1908 reaksiyon (bunların 1553'ü bir EC numarasına atanmıştır) ve 1926 metabolit ve 1130 gen içermektedir ve tüm koşulların varlığını göstermiştir. Model, geniş bir ağ için akı dağılımının hesaplanmasına ve çoklu omik verilerin entegrasyonuna olanak tanıdığından, daha ileri sistem biyolojisi çalışmalarını mümkün kılacak ve hızlandıracaktır.
Özet (Çeviri)
Brevibacillus thermoruber 423 is a Gram-positive, motile, red-pigmented, spore forming, aerobic and thermophilic bacterium that is known to produce high levels of exopolysaccharide (EPS) with many potential uses in food, feed, cosmetics, pharmaceutical and chemical industries. This bacterium is not only among the limited number of reported thermophilic EPS producers but also exceeds other thermophilic producers in light of the high level of polymer synthesis. By a systems based approach, whole genome analysis of this bacterium was performed to gain more insight about the biological mechanisms and whole-genome organization of thermophilic EPS producers and hence to develop rational strategies for the genetic and metabolic optimization of EPS production. Also with this study, the first genome analysis was performed on a thermophilic Brevibacillus species. Essential genes associated with EPS biosynthesis were detected by genome annotation and together with experimental evidences; a hypothetical mechanism for EPS biosynthesis was generated. B. thermoruber 423 was found to have many potential applications in biotechnology and industry because of its capacity to utilize xylose and to produce EPS, isoprenoids, ethanol/butanol, lipases, proteases, cellulase and glucoamylase enzymes as well as its resistance to arsenic. Moreover, this study represents the genome scale metabolic model for B. thermoruber 423, constructed using high quality genome sequence and validated using physiological data available as batch growth and EPS production on seven different carbon sources. The resulting model contains 1908 reactions (to 1553 of those are assigned to an EC number) and 1926 metabolites and represents 1130 genes and all conditions well. The model will enable and speed up further systems biology studies as it allows calculation of flux distribution for a large network and integration of multi-omic data.
Benzer Tezler
- Investigation of exopolysaccharide production capacity of thermophilic microorganisms isolated from Turkey
Türkiye kaynaklı termofilik mikroorganizmaların ekzopolisakkarit üretim kapasitelerinin araştırılması
SONGÜL YAŞAR YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBRU TOKSOY ÖNER
- Kars şeker fabrikasındaki bakterilerin çeşitliliğin tanımlanması, karakterizasyonu ve hidrolaz enzim üretebilme potansiyelerinin belirlenmesi
Determination of bacterial diversity, characterization and production potentials of hydrolase enzymes in Kars sugar factory
ÜNAL ALKAŞİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiKafkas ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN ULUÇAY
- Process optimization for bioethanol production from agroindustrial wastes
Tarımsal sanayi atıklarından biyoetanol üretimi için proses optimizasyonu
DENİZ KÖŞEBENT
Doktora
İngilizce
2016
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER
- Brevibacillus brevis (P14) ve Brevibacillus borstelensis (P35) bakterileri tarafından aynı ortamda mannanaz ve fitaz enzimlerinin üretilebilirliğinin araştırılması
Investigation of the producibility of the mannanase and phytase enzymes by Brevibacillus brevis (P14) and Brevibacillus borstelensis (P35) in the same conditions
SHADİ SADİGH
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
MikrobiyolojiAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ADIGÜZEL
- Brevıbacıllus laterosporus türündeki siderofor üretiminin belirlenmesi ve cıva, nikel, kobalt, demir ağır metalleri varlığındaki değişimi
Brevibacillus laterosporus türündeki̇ si̇derofor üreti̇mi̇ni̇n beli̇rlenmesi̇ ve civa, ni̇kel, kobalt, demi̇r ağir metalleri̇ varliğindaki̇ deği̇şi̇mi̇
BAHADIR AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
MikrobiyolojiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATMA İNCİ ÖZDEMİR