Geri Dön

Farklı kültür ortamlarında aromatik bileşiklerin bakteriyel lakkaz üretimi üzerine olan etkisinin gen ve protein seviyelerinde araştırılması

Investigation of the effect of and aromatic compounds on bacterial laccase production in different culture media at the gene and protein levels

PDF İndir

  1. Tez No: 880499
  2. Yazar: SELİNAY MERVE KILIÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MELDA ŞİŞECİOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 67

Özet

Amaç: Multi-bakır oksidazlar olarak da bilinen lakkazlar, fenolik-aromatik organik bileşikler ile lignoselüloz yapılı maddeleri okside etme yeteneğine sahiptirler. Endüstriyel ve biyoteknolojik kullanımları geniş ve yaygın olan bu enzimlerin bakteriyel kaynaklı çalışmaları sınırlı olmakla birlikte gelişmeye açıktır. Farklı fermentasyon koşullarında ve çeşitli çevresel şartlara yanıt olarak lakkaz üretiminin ve lakkaz gen ifadesinin artabileceği literatürde belirtilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında amaç; termofilik Bacillus licheniformis SO7 suşu kullanılarak lakkaz üretimini artırmaya yönelik besiyeri ortamı optimizasyonu ve ortama eklenen farklı aromatik bileşiklerin lakkaz enziminin protein seviyesine ve gen ifadesine etkisinin belirlenmesidir. Yöntem: B. licheniformis SO7 (GenBank NO: MG076977) suşu kullanılarak lakkaz enzimi üretimini artırmaya yönelik farklı substrat kaynakları (ABTS, Guaiakol, Ferulik asit, Vanilik asit, Kafeik asit, Nikotinik asit ve Siringik asit), farklı karbon kaynakları (Glikoz, Sükroz, Fruktoz, Gliserol, Laktoz ve Maltoz), farklı azot kaynakları (Fish Pepton, Bacteriological Pepton, Amonyum Sülfat, Üre, Maya Ekstraktı ve Malt Ekstraktı), farklı metal iyonları (CuSO 4 , ZnCl 2 ve MnCl 2 ), gıda ve tarım atıkları (Mısır koçanı, Ceviz kabuğu, Havuç kabuğu, Turp kabuğu, Patates kabuğu ve Kara Lahana kabuğu) kullanılarak, farklı pH (5,6,7,8 ve 9) ve farklı sıcaklık (45ºC, 55ºC ve 65ºC) değerleri ile farklı inkübasyon sürelerinde (12, 24, 36, 48, 60 ve 72 saat) klasik optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Oluşturulan optimum koşullar ile aromatik substratların ortamdaki varlıklarının lakkaz üretimini ne yönde etkilediği gen ekspresyon seviyesinde qPCR, protein seviyesinde SDS-PAGE ile incelenmiştir. Bulgular: Elde edilen kültür optimizasyon sonuçlarına göre B. licheniformis SO7 suşu ile en yüksek lakkaz aktivitesinin belirlendiği koşullar; pH: 8, 55°C, 50 g/L Maltoz, 1 g/L Fish Pepton, 2,5 mM Siringik asit, 1 mM ZnCl 2 ve 36. inkübasyon süresinden oluşan besi ortamı ile Havuç kabuğu atığı içeren kültür ortamları olarak belirlenmiştir. Optimum koşulların sabit tutulmasıyla yedi farklı substratı içeren yedi ayrı kültür ile havuç kabuğu içeren atık kültür ortamlarının lakkaz gen ifade seviyeleri incelendiğinde Siringik asit içeren ortamın en yüksek gen ifadesine sahip olan besi ortamı olduğu belirlenmiştir. Protein seviyeleri tüm ortamlar için incelendiğinde birbirleri arasında jeldeki protein bant kalınlığı bakımından anlamlı bir fark görülememiştir. Sonuç: Bu tez kapsamında; bakteriyel lakkaz üretimi için en uygun ortam ve koşullar araştırılmış ve ortama eklenen aromatik susbtratların lakkaz enzimini gen ifadesi seviyesinde nasıl etkilediği araştırılmıştır. Elde edilen gen ekspresyon sonuçlarına göre; kültür ortamına Siringik asit eklendiğinde hem lakkaz enzim aktivitesinin hem de gen ifadesinin arttığı gösterilmiş ve bakteriyel lakkaz üretimi için kültür ortamına aromatik organik bileşiklerin eklenmesinin lakkaz enzimi üretimini pozitif yönde indüklediği belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Purpose: Laccases, also known as multi-copper oxidases, could oxidize phenolic-aromatic organic compounds and lignocellulose-structured materials. Although the studies on these enzymes, which have wide and widespread industrial and biotechnological uses, are limited in terms of bacterial origin, they are open to development. It is stated in the literature that laccase production and laccase gene expression can increase in response to different fermentation conditions and various environmental conditions. The aim of this thesis is to optimize the nutrient medium to increase laccase production using the thermophilic B. licheniformis SO7 strain and to determine the effect of different aromatic compounds added to the medium on the protein level and gene expression of the laccase enzyme. Method: B. licheniformis SO7 (GenBank NO: MG076977) strain was used to increase the production of laccase enzyme using different substrate sources (ABTS, Guaiacol, Ferulic acid, Vanillic acid, Caffeic acid, Nicotinic acid and Syringic acid), different carbon sources (Glucose, Sucrose, Fructose, Glycerol, Lactose and Maltose), different nitrogen sources (Fish Peptone, Bacteriological Peptone, Ammonium Sulfate, Urea, Yeast Extract and Malt Extract), different metal ions (CuSO4, ZnCl2 and MnCl2), food and agricultural wastes (Corn cob, Walnut shell, Carrot peel, Radish peel, Potato peel and Purple Cabbage peel), different incubation periods with different pH (5, 6, 7, 8 and 9) and different temperature (45ºC, 55ºC and 65ºC) values. Classical optimization studies were carried out at different times (12, 24, 36, 48, 60 and 72 hours). The optimum conditions and the effects of the presence of aromatic substrates in the medium on laccase production were investigated by qPCR at the gene expression level, SDS-PAGE at the protein level. Findings: According to the culture optimization results obtained, the conditions in which the highest laccase activity was determined with B. licheniformis SO7 strain were determined as pH: 8, 55°C, 50 g/L Maltose, 1 g/L Fish Peptone, 2.5 mM Syringic acid, 1 mM ZnCl2 and 36 incubation time and culture media containing carrot peel waste. When the protein gene expression levels of seven different cultures containing seven different substrates and culture media containing carrot peel waste were examined by keeping the optimum conditions constant, it was determined that the medium containing Syringic acid was the medium with the highest gene expression. When the protein levels were examined for all media, no significant difference was observed between them in terms of protein band thickness in the gel. Results: Within the scope of this thesis; the most suitable medium and conditions for bacterial laccase production were investigated and how aromatic substrates added to the medium affected the laccase enzyme at the level of gene expression was investigated. According to the gene expression results obtained; It was shown that when Syringic acid was added to the culture medium, both laccase enzyme activity and gene expression increased, and it was determined that the addition of aromatic organic compounds to the culture medium for bacterial laccase production positively induced the production of laccase enzyme.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    709810

    The prevention of biofilm formation and prohibiting of the antibiotic resistance development

    Biyofilm oluşumunun önlenmesi ve antibiyotik direnç gelişiminin engellenmesi

    HADI FAKHRI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN ÖVEZ

    DOÇ. DR. SEVCAN AYDIN

  2. Tez No

    324642

    Lavandula angustifolia (İngiliz Lavantası)'nın mikroçoğaltımı ve in vitro koşullarda üretilen fidelerin fenolik bileşiklerin analizi

    Micropropagation of Lavandula angustifolia Mill.(English Lavender) and the analysıs of phenolic compounds of the plantlets which are produced in vitro conditions

    KÜBRA SİVRİKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    BiyoteknolojiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATALAY SÖKMEN

  3. Tez No

    615319

    Yüksük otu (Digitalis sp.) bitkisi kallus kültürlerinde tuzluluğun büyüme ve fenolik madde kompozisyonuna etkisi

    The effect of salinity on the growth and composition of phenolic compounds in callus cultures of foxglove (Digitalis sp.)

    MELİKE KEYFLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyolojiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. RAĞBET EZGİ DURAN

  4. Tez No

    818567

    Gümüş nanopartikül (AgNP) uygulamalarının oğulotu (Melissa officinalis L.) bitkisinde doku kültürü ve sekonder metabolit birikimi üzerine etkileri

    Effects of silver nanoparticle (AgNP) applications on tissue culture and secondary metabolite accumulation in lemon balm (Melissa officinalis L.)

    GONCAGÜL KAPDAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyolojiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YASEMİN COŞKUN

  5. Tez No

    98070

    Endüstriyel atık ve sentetik kültür ortamlarında üretilen beyaz çürükçül fungusların lakkaz aktivitesinin araştırılması

    Başlık çevirisi yok

    İSMAİL HÜDAVERDİ GÜRDAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Biyolojiİnönü Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SİBEL KAHRAMAN

Geri Dön