Biyolojik atık su arıtma sistemlerinde bakteriyofajların biyoteknolojik uygulamaları
Biotechnological applications of bacteriophages in biological wastewater treatment processes
- Tez No: 846475
- Danışmanlar: PROF. DR. SEVCAN AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Biology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 60
Özet
Bakteriyofajlar, spesifik bakterileri enfekte eden ve mikrobiyal ekosistemlerin evriminde önemli rol oynayan virüslerdir. Fajların spesifik konak hücreleri ile etkileşimi, mikrobiyomun içeriğini, fonksiyonunu ve evrimsel sürecini etkileyebilmektedir. Bu etkileşimin anlaşılması, çevre ve gıda mühendisliği gibi farklı mühendislik alanlarında mikrobiyal büyümeyi kontrol etmek için önem taşımaktadır. Biyolojik atık su arıtma tesislerinde yer alan mikrobiyal çeşitlilik ve aralarındaki genetik etkileşimler arıtma tesisinin verimli olarak işletilmesini sağlamaktadır. Dolayısıyla, tesisteki mevcut mikrobiyotanın stabilitesi, biyolojik atık su arıtma sistemlerinin kimyasal ve biyolojik kirleticileri gidermesi için önem taşımaktadır. Biyolojik atık su arıtma sistemlerinde yüksek bolluk ve çeşitlilikte yer alan fajlar, mikrobiyal çeşitliliğin değişimi için itici güçler olup konak hücreyi etkileyerek mikrobiyal çeşitliliği değiştirme yeteneğine sahiptir. Bu nedenle faj-konakçı dinamiklerinin anlaşılması, biyolojik arıtma sürecinin kalitesini iyileştirmede büyük önem taşımaktadır. Önerilen tezde, beş farklı patojen bakteriye özgü litik faj içeren piyofaj kokteyli kullanılarak biyolojik atık su arıtımının önceliği olan fonksiyonel mikrobiyotanın iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Fajlar tarafından modifiye edilebilen ökaryotik mikroorganizmalar da dahil olmak üzere tüm mikrobiyom için kapsamlı veri elde etmek amacıyla aerobik membran biyoreaktörüne faj kokteyli ve antibiyotik uygulaması yapılarak süreç sonunda reaktörden alınan numunede shotgun metagenomik dizileme analizi gerçekleştirilmiştir. Bu analiz ile fajların spesifik olduğu patojenleri etkili bir şekilde giderme potansiyeline ek olarak, fajların genel olarak mikrobiyal komünite yapısına, faj-mikrobiyal komünite etkileşimi sonucu metabolik süreçlerde aktif rol oynayan metabolik yolaklara ve reaktördeki antibiyotik direnç genleri dağılımına etkisi izlenmiştir. Bu çalışma İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje numarası: FYL-2023-39728.
Özet (Çeviri)
Bacteriophages are viruses that infect specific bacteria and play an important role in the evolution of microbial ecosystems. The interaction of phages with specific host cells can affect the content, function and evolutionary process of the microbiome. Understanding this interaction is important to control microbial growth in different engineering fields such as environmental and food engineering. Microbial diversity in biological wastewater treatment plants and microbial dynamics between them ensure the efficient operation of the treatment plant. Therefore, the stability of the existing microbiota in the process is important for biological wastewater treatment systems to remove chemical and biological pollutants. Phages, which are present in high abundance and diversity in biological wastewater treatment systems, are driving forces for the change of microbial diversity and have the ability to change microbial community diversity by affecting the host cell. Therefore, understanding phage-host dynamics is of great importance in improving the quality of the biological treatment process. In the proposed thesis, it is aimed to improve the functional microbiota, which is the priority of biological wastewater treatment, by using a pyophage cocktail containing lytic phages specific to five different pathogenic bacteria. In order to obtain comprehensive data for the entire microbiome, including eukaryotic microorganisms that can be modified by phages, phage cocktail and antibiotics were applied to the aerobic membrane bioreactor and shotgun metagenomic sequencing analysis was performed on the sample taken from the reactor at the end of the process. With this analysis, in addition to the potential of phages to effectively eliminate pathogens for which they are specific, the effects of phages on the microbial community structure, metabolic pathways that play an active role in metabolic processes as a result of phage-microbial community interaction, and the distribution of antibiotic resistance genes in the reactor were monitored. This thesis study was supported by Istanbul University Scientific Research Projects Coordination Unit. Project number: FYL-2023-39728.
Benzer Tezler
- Bir SBR tesisinde farklı kirlilik yüklerinin çamur indeksi, arıtma düzeyi ve azot eliminasyonu üzerine etkilerinin araştırılması
The study of a SBR plant with different F/ M ratios and investigation of the plant success, on sludge index, treatment level and nitrogen level
GÜLCİHAN GÜZELDAĞ
- Farmasötiklerin mikrobiyal lakkaz aracılı biyodegradasyonunun araştırılması ve toksisite değerlendirmeleri
Investigation of microbial laccase mediated biodegradation of pharmaceuticals and toxicity assessment
SULTAN KÜBRA TOKER
- Atık su arıtma sistemlerinde mikrobiyal kommunite analizi ve biyodegradasyon potansiyellerinin tespiti
Microbial community analysis in waste water treatment system and determination of biodegradation potentials of these communities
NİLGÜN POYRAZ
- Sustainability assessment for textile wastewater treatment technologies in Turkey
Türkiye'de tekstil atık su arıtma teknolojileri için sürdürülebilirlik değerlendirmesi
MOHAMAD BASEL AL SAWAF
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
İnşaat MühendisliğiFatih Üniversitesiİnşaat Yapı ve Altyapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. FERHAT KARACA
- Determination of the role of ammonia oxidizing archaea in wastewater treatment plants via molecular techniques
Amonyağı oksitleyen arkelerin atık su arıtımındaki rolünün moleküler tekniklerle belirlenmesi
HALİL KURT
Doktora
İngilizce
2013
Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALPER TUNGA AKARSUBAŞI
