Geri Dön

Biyoremediasyon uygulamalarında prestia arbathatıı bakterisinin kadmiyum toksisitesine karşı proteomık yanıtlarının analizi

Proteomic responses of prestia arbathatii bacteria to cadmium toxicity in the context of bioremediation applications: A comprehensive analysis

PDF İndir

  1. Tez No: 891807
  2. Yazar: MUHAMMED ELİSMAİL
  3. Danışmanlar: DOÇ. AYHAN KOCAMAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Toprak bakterileri, Soil bacteria
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Karabük Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Atık Yönetimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışma, biyoremediasyon uygulamaları bağlamında Prestia arbathatii bakterisinin kadmiyum toksisitesine karşı proteomik tepkilerini kapsamlı bir şekilde analiz etmektedir. Detaylı proteomik analizler sonucunda, kadmiyum stresi altında Prestia arbathatii'de protein ekspresyonunda önemli değişiklikler gözlenmiş, ağır metal maruziyetine karşı hem adaptif hem de zarar verici tepkiler ortaya konmuştur. Bulgular, eksprese edilen proteinlerin %60-70'inin sitoplazmik, %15-20'sinin ribozomal, %5-10'unun mitokondriyal ve %5-10'unun eksozomal olduğunu göstermiştir. Malat dehidrojenaz ve DNA bağlayıcı protein HU-beta gibi proteinlerin yukarı regülasyonu, oksidatif stres yanıtının arttığını ve enerji metabolizması ile DNA stabilitesini koruma çabalarını göstermektedir. Ayrıca, Prestia arbathatii'nin kadmiyumun neden olduğu oksidatif hasarla başa çıkmak için belirli savunma mekanizmalarını etkinleştirdiğini ve böylece kontamine ortamlarda hayatta kalma yeteneğini artırdığını göstermektedir. Özellikle, Nükleozid difosfat kinaz gibi hücresel bakımı sürdüren proteinlerin ekspresyonundaki artış, bakterinin stres altında hücresel fonksiyonları korumaya yönelik adaptif stratejilerini vurgulamaktadır Bunun aksine, Glukoz 1-dehidrojenaz [NAD(P)(+)] ve Piruvat dehidrojenaz E1 bileşeni alt birimi alfa gibi kilit metabolik enzimlerin aşağı regülasyonu, hücresel metabolizmada ciddi bozulmaları yansıtmaktadır. Bu durum, Prestia arbathatii'nin kadmiyumun toksik etkilerini hafifletmeye çalışırken, metalin varlığının kritik metabolik yolları önemli ölçüde bozduğunu ve uzun süreli maruziyet altında bakterinin büyüme ve yaşama yeteneğini sınırlayabileceğini göstermektedir. Genel olarak, Prestia arbathatii'nin kadmiyum toksisitesine karşı çift yönlü tepki verdiği görülmüştür; bir yandan adaptif mekanizmalar devreye girerken, diğer yandan ciddi metabolik bozulmalar yaşanmıştır. Bu bulgular, Prestia arbathatii'nin ağır metallerin varlığında gerçekleştirdiği proteomik ayarlamaları daha derinlemesine anlamamıza katkı sağlamakta ve bu bakterinin biyoremediasyon uygulamalarındaki potansiyelini ortaya koymaktadır. Bu nedenle, bu çalışma ile, kadmiyumdan etkilenen spesifik proteinler ve yolların açıklığa kavuşturulması, bu araştırmanın gelecekteki çalışmalara temel oluşturması sağlanarak, ağır metal kirliliğinin giderilmesi için daha etkili biyoremediasyon stratejilerinin geliştirilmesine katkıda bulunacaktır.

Özet (Çeviri)

This study conducts a comprehensive analysis of the proteomic responses of Prestia arbathatii bacteria to cadmium toxicity within the context of bioremediation applications. Detailed proteomic analyses have revealed significant changes in protein expression under cadmium stress in Prestia arbathatii, demonstrating both adaptive and detrimental responses to heavy metal exposure. The findings indicate that 60-70% of the expressed proteins are cytoplasmic, 15-20% are ribosomal, 5-10% are mitochondrial, and 5-10% are exosomal. The upregulation of proteins such as Malate dehydrogenase and DNA-binding protein HU-beta suggests an increased oxidative stress response and efforts to preserve energy metabolism and DNA stability. Furthermore, these findings indicate that Prestia arbathatii activates specific defense mechanisms to cope with cadmium-induced oxidative damage, thereby enhancing its survival in contaminated environments. Particularly, the increased expression of proteins involved in cellular maintenance, such as Nucleoside diphosphate kinase, emphasizes the bacterium's adaptive strategies to sustain cellular functions under stress. In contrast, the downregulation of key metabolic enzymes, such as Glucose 1- dehydrogenase [NAD(P)(+)] and Pyruvate dehydrogenase E1 component subunit alpha, reflects significant disruptions in cellular metabolism. This suggests that while Prestia arbathatii attempts to mitigate the toxic effects of cadmium, the metal's presence severely impairs critical metabolic pathways, potentially limiting the bacterium's growth and viability under prolonged exposure. Overall, Prestia arbathatii exhibits a dual response to cadmium toxicity; adaptive mechanisms are activated on one hand, while significant metabolic disruptions occur on the other. These findings contribute to a deeper understanding of the proteomic adjustments made by Prestia arbathatii in the presence of heavy metals, highlighting the bacterium's potential in bioremediation applications. Consequently, this study provides a foundation for future research to elucidate specific proteins and pathways affected by cadmium, ultimately contributing to the development of more effective bioremediation strategies for the remediation of heavy metal contamination

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1021276

    Çanakkale kökenli yerli toprak bakterilerinin endüstriyel atık suların arıtımındaki biyoremediasyon potansiyeli

    Bioremediation potential of indigenous soil bacteria from Çanakkale for industrial wastewater treatment

    FATMA BEYZA AKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    BiyolojiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURCİHAN HACIOĞLU DOĞRU

  2. Tez No

    901277

    Enhancing wastewater treatment efficiency through laccase-mediated biodegradation of trace organic contaminants

    Kalıcı organik kirleticilerin laccase aracılı bıodegredasyonu ile atıksu arıtım verimliliğinin artırılması

    GÜLTEN YÜKSEK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR

    PROF. DR. HUBERT CABANA

  3. Tez No

    746658

    Bioremediation of soils by using the metal-tolerant and pahs degrading bacteria isolated from the long-term chemically contaminated soil: Metagenomics assay and experimental modelling

    Toprakların uzun vadede kimyasal olarak bulaşmış topraktan izol edilmiş metal toleranslı ve pahs yayıcılı bakterileri kullanarak biyoredimasyonu: Metagenomiklerin test ve deneme modellemesi

    JAWARIA JOHAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    ZiraatOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    ASSOC. DR. SVETLANA SUSHKOVA

    prof. Dr. RIDVAN KIZILKAYA

  4. Tez No

    940147

    Yeşil sentez yöntemiyle robinia pseudoacacia l. meyve ekstraktlarından elde edilen demir oksit nanopartiküllerin karakterizasyonu ve sudan boya giderim performanslarının araştırılması

    Characterization of iron oxide nanoparticles obtained from robinia pseudoacacia L. fruit extracts by green synthesis method and investigation of dye removal performances from water

    SEMRA DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    BiyoteknolojiGümüşhane Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT AKAR

  5. Tez No

    685964

    Herbisitlerin biyolojik parçalanmasında antarktik bakterilerin rolü

    The role of antarctic bacteria in the biological decomposition of herbicyces

    SİNE KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    ZiraatOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Bitki Koruma Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN MURAT AKSOY

Geri Dön