Geri Dön

Systems biology approach for quantitative analysis of glutathione metabolism in non-conventional yeasts

Konvansiyonel olmayan mayalarda glutatyon metabolizmasının kantitatif analizi için sistem biyolojisi yaklaşımı

PDF İndir

  1. Tez No: 735447
  2. Yazar: BURCU ŞİRİN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKEM EMRAH NİKEREL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Bioengineering, Biotechnology, Microbiology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 134

Özet

Geleneksel olmayan mayalar (KOM), geleneksel mayalara kıyasla moleküler portföylerinde tipik olarak daha zengin olduklarından, hem uygulamalarda hem de metabolizmanın temel anlayışında endüstriyel biyoteknoloji bağlamında artan ilgi görmektedir. Bununla birlikte, KOM'ların farklı çevresel streslere tepkisi üzerine çalışmalar emekleme aşamasındadır. Özellikle oksidatif ve/veya indirgeyici stres tipik olarak mayanın aerobik hayat döngüsünün kaçınılmaz bir parçası olarak ortaya çıkar. Maya hücreleri oksidatif strese enzimatik (SOD, katalaz, peroksidaz reaksiyonları) ve/veya metabolik (glutatyon veya ürik asit üretim yolları) multi-omik ve karmaşık tepkiler yoluyla yanıt verir. İndirgeyici strese tepki, artan antioksidan seviyelerinden kaynaklanabilir. Her iki stres de tipik olarak hücre içi redoks dengesini bozar. Konvansiyonel olmayan mayaların oksidatif strese nasıl tepki verdiği sorusundan yola çıkarak, bu tez KOM'larda hücre içi amino asitlerin ve glutatyon seviyelerinin nicel araştırmasına odaklanmıştır. Sistem biyolojisi yaklaşımını takiben, literatürden alınan transkriptom verilerinin yanı sıra fermantasyon profilleri, fluksom ve hedeflenen metabolom hakkında oluşturulan veriler, geleneksel ve geleneksel olmayan mayalar için hem oksidatif hem de indirgeyici streslere yanıt olarak toplu olarak dikkate alınmıştır. Bu çalışma ile düşük amino asit konsantrasyonlarında organizmalar arasında bir tutarsızlık olduğu saptanmıştır. Ayrıca, her iki maya için de amino asit seviyeleri 150L ölçeğinde 3L ölçeğine göre 3-5 kat daha düşüktür. Oksidatif stres, her iki mayada da kısa vadede amino asit seviyelerinde farklı tepkiye neden olmuştur. S. cerevisiae'da kemostatta 5 mM H2O2 ile indüklenen oksidatif stres ile glutatyon seviyeleri artmıştır. Bu tezde, partiden partiye, numuneden numuneye ve enjeksiyondan enjeksiyona varyansları karşılaştırarak, hedeflenen kantitatif metabolomik yaklaşımın başarıyla uygulandığı sonucuna varılabilir. Son olarak, yüksek GSH üreten maya türleri, klasik UV-mutajenez yaklaşımıyla elde edilmiştir. Bu suşlar, doğal suşa kıyasla GSH içeriğinde yüzde 50'ye varan bir artışa sahiptir. Bu tezde elde edilen sonuçlar, bu mayaların oksidatif veya redüktif strese karşı farklı tepkilerine ışık tutmaktadır.

Özet (Çeviri)

Non-conventional yeasts (NCY) attract increasing attention in industrial biotechnology context both in applications and fundamental understanding of the metabolism as they are typically richer in their molecular portfolio in comparison to conventional yeasts. Nevertheless, studies on the response of NCYs to different environmental stresses are in their infancy. In particular, oxidative and/or reductive stress typically arise as an inevitable part of the yeast's aerobic style. Yeast cells respond to oxidative stress via enzymatic (SOD, catalase, peroxidase reactions) and/or metabolic (glutathione or uric acid production pathways) through multi-omics and complex responses. Response to reductive stress, in turn, may result from increased antioxidant levels. Both typically disturb the intracellular redox balance. Departing from the question of how non-conventional yeasts respond to oxidative stress, this thesis focuses on the quantitative investigation of intracellular amino acids and glutathione levels in the NCYs. Following the systems biology approach, the generated data on fermentation profiles, fluxome, and targeted metabolome, as well as transcriptome data from literature, are collectively taken into account in response to both oxidative and reductive stresses for conventional and the non-conventional yeasts. There was a discrepancy between organisms at low concentrations of amino acids. Furthermore, the amino acid levels are lower in the 150L scale by a factor of 3-5 for both yeasts. Oxidative stress induces a different short-term response in amino acid levels in both yeasts cultivated in a chemostat. The glutathione levels increased with 5 mM of H2O2-induced oxidative stress at the chemostat in S. cerevisiae. The results obtained in this study shed light on the different responses of these yeasts to hydrogen peroxide-induced oxidative stress. Comparing batch to batch, sample to sample, and injection to injection variances, it can be concluded that the targeted quantitative metabolomics approach was successfully applied in this thesis. Finally, yeast strains overproducing GSH are obtained via the classical UV-mutagenesis approach. These strains have up to a 50 percent increase in GSH content compared to the wild-type strain.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    313773

    Studies on the mechanism of resistance against pyrethroids in Helicoverpa armigera: Molecular and proteomic approach

    Helicoverpa armigeranın piretroidlere karşı geliştirdiği dayanıklılığın mekanizması üzerine çalışmalar: Moleküler ve proteomik yaklaşım

    METİN KONUŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    BiyokimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. MESUDE İŞCAN

  2. Tez No

    226872

    İlköğretim fen ve teknoloji dersinde sistem dinamiği yaklaşımının tutuma, başarıya ve farklı becerilere etkisinin araştırılması

    The effect of the system dynamics approach on students attitude, scientific success and different skills in middle school science and technology course

    HASRET NUHOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    İlköğretim Bölümü

    PROF. DR. NECATİ YALÇIN

  3. Tez No

    744617

    Türkiye'de fen eğitimi alanında bağlam (Yaşam) temelli yaklaşım ile ilgili yapılmış lisansüstü tez ve makalelerin içerik analizi

    Content analysis of graduate thesis and articles on the context (Life) based approach in science education in Turkey

    VOLKAN KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Eğitim ve ÖğretimKocaeli Üniversitesi

    Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA KALTAKÇI GÜREL

  4. Tez No

    166358

    Selection and similarity analysis of quartz spesific dodecapeptides by phage display selection protocol

    Faj gösterim seçim tekniği ile kuartza bağlanan dodekapeptitlerin seçilmesi ve benzerlik analizi

    DENİZ ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CANDAN TAMERLER

    PROF. DR. MEHMET SARIKAYA

  5. Tez No

    614490

    Meme kanseri kök hücrelerine karşı ekstraselüler vezikül temelli yeni tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi

    Development of new extracellular vesicle-based treatment approaches to breast cancer stem cells

    ETKİN PARLAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MELAHAT BAĞIROVA

Geri Dön