Development of whole cell bioreporters for detection of boric acid, cyanide and paraquat
Borik asid, siyanür ve parakuat tespiti için hücre esaslı biyoraportörlerin geliştirilmesi
- Tez No: 595894
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Biology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Kimya endüstrisi, hızla artan insan nüfusu nedeniyle dünyanın en hızlı büyüyen sektörlerinden biridir. Yasaların öngördüğü önlemlere rağmen, birçok kimyasal üretilir ve çevreye bırakılır. Bu kirletici maddeler toprağa, suya, havaya ve de besinlerimize karışarak, sahip oldukları ciddi toksik etkiler sebebiyle insan sağlığının ve ekosistemlerin tahrip edilmesine neden olmaktadır. Borik asit, paraquat ve siyanür, kirliliğe neden olan kimyasallara örneklerdir. Olası toksisiteleri nedeniyle çevresel numunelerde sürekli takip edilmeleri gerekir. Hücre esaslı biyosensörler, çevresel numunelerdeki çeşitli bileşikleri taramak için gelecek vadeden cihazlardan biridir. Biyolojik bir cevabı elektrik sinyaline dönüştüren analitik cihazlardır. Bu sistemler, kimyasal yöntemlerle karşılaştırıldığında birçok avantajlı özelliğe sahiptir. Bu çalışmanın amacı, borik asit, siyanür ve paraquata karşı yeni biyoraportör hücre yapıları tasarlayarak hücre esaslı biyosensör yöntemini geliştirmekti. Model organizma olarak E. coli K12 MG1655, raportör gen olarak da yeşil floresan protein geni (gfp) kullanıldı. Bu çalışmayla, grpE gen promotörü ilk kez borik asit tespitinde kullanıldı. Borik asit, 18. saatte 50 mM saptama limiti ile tespit edildi. Bu çalışmada siyanür tespitinde kullanılan hdeBAD operon promotörü daha önce hiç biyoraportör çalışmalarında kullanılmamıştır. Bu promotör kullanılarak, siyanür 3. saatte 100 uM saptama limiti ile tespit edildi. sodA gen promotörü, paraquat tespiti için yapılan çalışmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, düşük konsantrasyon aralığı test edildi. Sonuç olarak paraquat 18. saatte 50 nM algılama sınırı ile tespit edildi. Üç kimyasalın tespitinde de kontrol grubuna göre deney gruplarında en az %400'lük bir floresan sinyal artışı gözlemlendi. Bu çalışmada geliştirilen üç farklı biyoraportör hücre grubu daha da geliştirilerek, hızlı, kullanımı kolay, sahadan ölçüm imkânı veren sistemlerin üretilmesinde kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Chemical industry is one of the fastest growing sectors in the world due to immensely increasing human population. In despite of precautions ruled by legislations, many chemicals are produced and released to into environment. These pollutants get into soil, water and air thus to our food, resulting in serious toxic effects on human health and the destruction of ecosystems. Boric acid, paraquat and cyanide are example for pollution causing chemicals. Due to their possible toxicity, continuous monitoring is needed on environmental samples. Whole cell biosensors are one of the promising devices to screen various compounds in environmental samples. They are analytical devices that convert a biological response into an electrical signal. These systems have a lot of advantageous properties in comparison with chemical methods. The aim of this study was to develop whole cell biosensor method by designing new bioreporter cell constructs against boric acid, cyanide and paraquat. E. coli K12 MG1655 was used as a model organism and green fluorescence protein gene (gfp) was used as a reporter gene. By this study, grpE gene promoter was used for the first time for the detection of boric acid. It was detected at 18th hour with 50 mM detection limit. hdeBAD operon promoter included in cyanide detection in this study was not used before in bioreporter studies at all. By using this promoter, cyanide was detected at 3rd hour with 100 µM detection limit. sodA gene promoter is widely used for paraquat detection studies. In this work, lower detection range was tested. Therefore, paraquat was detected at18th hour with 50 nM detection limit. At least 400% increase in fluorescence signal was observed in the experimental groups compared to the control group for detection of all three chemicals. Three different bioreporter cell groups developed in this study can be further developed and used in the production of fast, easy to use and on-site measurement systems.
Benzer Tezler
- Development of fluorescent whole-cell bacterialbioreporters for detection of inorganic arsenic andcadmium
İnorganik arsenik ve kadmiyum tayini için floresan tamhücre bakteriyel biyoraportörlerin geliştirilmesi
EVRİM ELÇİN
Doktora
İngilizce
2019
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
PROF. DR. AYŞE MERAL YÜCEL
- Multiplexed cell-based diagnostic devices for the detection of kidney disease pathological markers
Böbrek hastalıklarının takibinde kullanılabilir çok katmanlı tüm hücre sensörleri ile oluşturulmuş biyoteşhis cihazları
SILA KÖSE
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyomühendislikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER
- Bordetella pertussis suşlarında immunojenite komponentleri üzerine çalışmalar
Studies on immunogenity components of bordetella pertussis strains
PINAR ATAKAN ABLAY
Doktora
Türkçe
2003
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. NEJAT UÇARTÜRK
- Studies on novel immunogenic proteins of Clostridium chauvoei
Clostridium chauvoei'nin yeni immunojenic proteinleri üzerine çalışmalar
DİDEM CORAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
- Mikroakışkan sistemler yardımıyla bakteri tayini için analitik yöntemler geliştirilmesi
Development of analytical methods for bacteria detection by using microfluidic devices
MERVE ERYILMAZ