Geri Dön

Optimization of 2,3-Butanediol production in Streptomyces coelicolor

Streptomyces coelıcolor'da 2,3-Butandiol üretiminin optimizasyonu

  1. Tez No: 859572
  2. Yazar: ADEM DEMİROĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEDEF TUNCA GEDİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biology, Biotechnology, Microbiology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

Streptomyces'ler gram pozitif toprak bakterileridir ve esas olarak tıbbi biyoteknolojide kullanılan ikincil metabolitleri ürettiği bilinmektedir. Sekonder metabolit üretme yeteneklerinden dolayı Streptomyces üzerine yapılan araştırmaların çoğu bu konuya odaklanmıştır. Bildiğimiz kadarıyla literatürde Streptomyces'in primer metabolizmasına odaklanan çok az çalışma bulunmaktadır. Doğal olarak üretilebilen ve birincil karbon metabolizmasına bağlı olan 2,3-Butandiol (2,3-BDO), sentetik plastikleştiriciler, kauçuklar, fumigantlar gibi farklı türdeki endüstriyel ürünlerin üretiminde kullanılan bir glikol alkoldür. Ayrıca yakıt katkısı, oktan arttırıcı ve antifriz maddesi olarak da kullanıldığı bilinmektedir. Plastik, aroma, kozmetik ve ilaç endüstrilerinde hammadde olarak kullanılması 2,3-BDO'yu çok değerli kılmaktadır. Laboratuvarımızda yapılan önceki çalışmalarda Streptomyces coelicolor'un 2,3-BDO üretebildiği kanıtlanmış ancak üretim miktarı oldukça düşük bulunmuştur. Bu çalışmanın amacı, hem yabanil tip S. coelicolor suşunun hem de glikoz taşıyıcı proteinin üretiminden sorumlu olan glcP1 geninin ekstra bir kopyasını içeren recombinant S. coelicolor suşunun 2,3-BDO üretimini optimize etmektir. 2,3-BDO üretimini arttırmak için farklı besiyerleri (YEME, TSB ve TSB+10% glukoz), pH (pH 5.0, pH 6.0, pH 7.0, pH 8.0 ve pH 9.0) ve sıcaklıklar (25°C, 30°C ve 35°C) test edildi. HPLC sonuçlarına göre, hem yabanil tip hem de rekombinant Streptomyces suşları tarafından 2,3-BDO'nun üretilmesi için en uygun ortamın ve koşulların, pH 7.0 ve 30°C sıcaklıkta 10% glukoz içeren TSB olduğu saptanmıştır. Bu koşullarda üretilen maksimum 2,3-BDO miktarı yabanil tip S. coelicolor için 0,033 mg/mL, rekombinant S. coelicolor için ise 0,035 mg/mL olarak bulunmuştur. Endüstriyel proseslere göre değerler şu anda düşük olsa da gelecekte yapılacak optimizasyon ve genetik çalışmalarla daha yüksek üretim seviyelerine ulaşılabilir. Bu tez, Streptomyces'in birincil metabolit üretimi için ön veriler sağlaması açısından önemlidir.

Özet (Çeviri)

Streptomyces are gram-positive soil bacteria and are known for producing secondary metabolites mainly used in medical biotechnology. Most research on Streptomyces has focused on this subject due to their ability to produce secondary metabolites. To the best of our knowledge there are few studies that have focused on the primary metabolism of Streptomyces in the literature. 2,3-Butanediol (2,3-BDO) is a glycol alcohol that can be produced naturally and is dependent on primary carbon metabolism. It is used in the production of various industrial products, such as synthetic plasticizers, rubbers, fumigants, and as a fuel additive, octane booster and antifreeze agent. Its value lies in its use as a raw material in the plastic, flavor, cosmetic, and drug industries. Previous studies conducted in our laboratory have shown that Streptomyces coelicolor is able to produce 2,3-BDO, but the production amount was found to be quite low. This study aims to optimize the production of 2,3-BDO in both the wild-type S. coelicolor strain and a recombinant strain containing an additional copy of the glcP1 gene responsible for glucose transporter protein production in S. coelicolor. To enhance 2,3-BDO production, different kinds of media (YEME, TSB, and TSB+10% glucose) and growth conditions, including pH (pH 5.0, pH 6.0, pH 7.0, pH 8.0 and pH 9.0) and temperatures (25°C, 30°C and 35 °C) were tested. The HPLC results indicated that the optimal medium and conditions for producing 2,3-BDO by both wild-type and recombinant Streptomyces strains are TSB supplemented with 10% glucose, at a pH of 7.0 and a temperature of 30°C. The maximum amount of 2,3-BDO that could be produced in these conditions was found to be 0.033 mg/mL for S. coelicolor and 0.035 mg/mL for recombinant S. coelicolor. Although the values for industrial processes are currently low, higher production levels can be achieved through future optimization and genetic studies. This thesis is significant as it provides preliminary data supporting the use of Streptomyces for primary metabolite production.

Benzer Tezler

  1. Recovery of succinic acid for bio-based C4 bifunctional building block production

    Başlık çevirisi yok

    ÇAĞRI EFE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyokimyaTechnische Universiteit Delft (Delft University of Technology)

    PROF. DR. L. A. M. VAN DER WIELEN

    DR. A. J. J. STRAATHOF

  2. The use of chlorodimethylsilane-mediated reductive etherification reaction in macromolecular engineering

    Makromoleküler mühendislikte klorodimetilsilan aracılı indirgeyici eterleşme reaksiyonunun kullanımı

    SERTER LÜLEBURGAZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN DURMAZ

  3. Gülfatma (Alcea apterocarpa) çiçeğinden biyoçözücülerle pigment eldesinin optimizasyonu

    Optimization of pigment extraction from gulfatma (Alcea apterocarpa) with biosolvents

    AYŞEGÜL ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Gıda MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLKAY KOCA

  4. Farklı oranlarda yağ içeren margarin emülsiyonlarında kullanılan hidrofilik ve lipofilik aroma maddelerinin salınımının ve lezzete etkisinin araştırılması

    The investigation of release of hydrophilic and lypophilic aroma compounds used in margarin emulsions containing different fat ratio and their effect on flavour

    CEYDA DADALI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Gıda MühendisliğiEge Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YEŞİM ELMACI

  5. Bir dizel motorda hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanarak özgül yakıt tüketimi ve emisyonlar açısından piston çanak geometrisinin optimizasyonu

    Optimization of piston bowl geometry in terms of fuelconsumption and emissions using computational fluiddynamics in a diesel engine

    CANER AKKUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SITKI USLU