Phenotypic rescue of a bacilysin-silenced strain of Bacillus subtilis with bacilysin supplementation
Basilisin üretimi susturulmuş bir Bacillus subtilis suşundaki fenotipik farklılaşmanın basilisin ile kurtarılması
- Tez No: 641082
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gram pozitif bakteriler için model organizma olarak kullanılan B.subtilis, çok sayıda antimetabolik ve farmakolojik aktiviteye sahip ikincil metabolit üretmektedir. Bu metabolitlerin büyük çoğunluğunu küçük peptidler oluşturmaktadır. Bu peptidler, genellikle ribozomal olmayan bir şekilde, peptid sentetaz isimli enzim kompleksleri tarafından sentezlenmektedir. Basilisin dipeptidi, enzimatik olarak sentezlenen biyoaktif peptidlerden biri olup L-alanine ve L-anticapsin'den oluşmakta ve B. subtilis'in bazı suşları tarafından sentezlenip, hücre dışına salgılanmaktadır. Basilisin dipeptidinin üretiminde rol alan proteinlerin bacA operonu tarafından sentezlendiği 2000'li yılların başında rapor edilmiştir. Bu molekülün üretiminin regülasyonu tam olarak kavranamamış olmakla birlikte, regülasyonun çoğunluğu algılama ve sporülasyon yolakları ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Basilisin molekülünün hedef organizmalar üzerindeki etki mekanizması iyi bilinirken, kendi üreticisi üzerindeki olası etkileri hakkında bilinenler oldukça sınırlıdır. Bu etkileri araştırma amacıyla, grubumuz tarafından öncelikle basilisin üretemeyen OGU1 suşu oluşturulmuş, daha sonra ise ana suş PY79 ve onun basilisin üretemeyen türevi arasında arasında 2DE ve nanoLC-MS/MS yaklaşımlarını içeren karşılaştırmalı proteom analizleri yapılmıştı. Yapılan analizler sonucunda, basilisin üretemeyen mutant suşta etkilenen protein sayısının oldukça fazla olduğu, bu proteinlerin çoğunun miktar olarak azalmış olduğu ve yine çoğunun sporülasyon ve jerminasyonda görev aldığı rapor edilmişti. Proteom analizlerinin sonuçları, şimdiki araştırmada 20 gen için gerçekleştirilen gerçek zamanlı kantitatif PCR yöntemi ile doğrulanmıştır. OGU1'in spor pigmentasyonu, sporların lizozim ve kloroform direnci, spor kılıfı protein profilleri ve jerminasyon kinetiği gibi fenotipik karakterlerinde ana suşa göre yetersizlikler belirlenmiştir. Ardından, basilisin molekülünü içeren, ancak protein içeriği uzaklaştırılmış konsantre kültür sıvısı OGU1 kültürlerine ilave edilerek fenotipik kurtarma çalışmaları yapılmıştır. Çalışmalarımız, basilisin üretemeyen OGU1 suşundaki fenotipik değişimlerin doğrudan basilisin yokluğundan kaynaklandığını ve basilisin'in üretici organizmanın sporülasyon ve jerminasyonu üzerindeki pleotrofik etkilerini doğrulamıştır.
Özet (Çeviri)
Bacillus subtilis, the model organism for the gram positive bacteria, is distinguished for its secondary metabolite synthesis. Remarkably, most of these metabolites are small peptides which are generally synthesized non-ribosomally with multifunctional enzyme complexes. Bacilysin, a dipeptide composed of L-alanine and L-anticapsin, is the smallest peptide antibiotic which is produced by several enzymatical steps, however, its biosynthesis does not fully fit the general mechanisms of NRPSs. This small molecule acts specifically as an glucosamine-6- phosphate synthase inhibitor, thus interfering with cell wall formation in target microbes. Previously, it was found that the synthesis of bacilysin is governed by bacA operon and regulation of its synthesis is related with sporulation and quorumsensing pathways. However, the effect of this dipeptide on its producer is obscure. To elucidate this effect, our research group constructed a bacilysin non-producer strain of B. subtilis named as OGU1. By the use of proteomic methods of 2DE MALDI-TOF MS/MS and nanoLC-MS/MS the differentially expressed proteins of OGU1 in comparison to parental strain PY79 was identified. The number of differentialy expressed proteins was rather high, being generaly underrepresented, and these proteins were mostly related with sporulation and germination pathways. In the present study, the results of comparative proteomics were validated with RTqPCR analysis of selected 20 genes. Certain phenotypic deficiencies/inadequacies regarding spore pigmentation, lysozyme and chloroform resistance of spores, spore coat protein profile as well as spore germination kinetics were next observed in OGU1. Protein-free and bacilysin containing culture broth concentrate supplementation to growing OGU1 cultures partially or entirely rescued all of these deficient phenotypes, indicating a pleiotropic role of bacilysin on sporulation and germination of its producer.
Benzer Tezler
- Regulation of bacilysin production and rescue of sporulation defects in a bacilysin negative strain by the sporulation transcription factors gerr and spovt in Bacillus subtilis
Bacillus subtilis'de sporülasyon transkripsiyon faktörleri gerr ve spovt tarafindan basilisin üretiminin düzenlenmesi ve basilisin negatif bir suşta sporulasyonda kusurlarin kurtarilmasi
BERK ALAN DOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
GenetikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
- İki melez pamuk populasyonunda verim ve verimle ilgili özellikler üzerinde araştırma
Başlık çevirisi yok
MEVLÜT TOS
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
ZiraatEge ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ HAZIM EMİROĞLU
- Genital organ anomalisi gösteren olgularda kromozom ve x kromatini analizi
Chromosom and x chromatin analysis in the cases have genital organ anomalies
MUSTAFA SOLAK
- Köy koşullarındaki tahirova x kıvırcık melezi koyunlarında çeşitli verimlerle ilgili genetik parametreler
Başlık çevirisi yok
ATİLLA PEKİYİ
- Acıpayam erkek kuzularının besi ve karkas özellikleri ile kimi fenotipik ve genetik parametreler
Fattening performance and carcass characteristics of Acıpayam ramlambs and some phenotypic and genetic parameters
ORHAN KARACA