Regulatory interactions between the transcription factors gere and spoIIID and bac operon expression, sporulation and germination in Bacillus subtilis
Bacıllus subtılıs'de gere ve spoIIID transkripsiyon faktörlerinin bac operon ifadesi, sporulasyon ve jerminasyon üzerindeki etkileri
- Tez No: 897422
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyolojik Bilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 171
Özet
Bacillus subtilis, endospor oluşturabilen ve çeşitli antimikrobiyal ikincil metabolitler üretebilen Gram-pozitif bir model organizmadır. Bu ikincil metabolitlerden biri, L-alanin ve L-antikapsin amino asitlerinden oluşan ve ribozomal olmayan şekilde sentezlenmiş bir dipeptit olan basilisindir. Grubumuz tarafından yönetilen önceki çalışmalar da basilisin üretimi ve endospor oluşumu arasındaki bağlantılar gösterilmiştir. Başlıca sporülasyon regülatörlerinin bac operonunun ekspresyonunu düzenlemesine ek olarak basilisin üretemeyen OGU1 suşunun sporlarının ısı, kloroform ve lizozime karşı daha düşük dirence sahip olduğu ve daha yavaş jerminasyona uğradığı gözlemlenmiştir. Ek olarak, OGU1'de sporülasyon transkripsiyonel düzenleyicileri dahil olmak üzere sporülasyonla ilgili birçok genin daha az ifade edildiği gösterilmiştir. Bu sonuçlar, basilisin üretimi ile sporlanma arasında iki yönlü bir bağlantı olduğunu göstermektedir. Şimdiki çalışma için OGU1'de gen ifadesi azaldığı gösterilen GerE ve SpoIIID sporulasyon transkripsiyon faktörleri seçilmiştir. Bu transkripsiyon faktörlerinin, sporülasyon kusurları üzerindeki olası etkilerini belirlemek amacıyla OGU1'e klonlanmaları ve aşırı ifade edilmeleri sağlanmış, GerE ve SpoIIID'nin bu sporulasyon kusurlarını kısmen düzelttiği gösterilmiştir. Ayrıca, GerE ve SpoIIID proteinlerenin basilisin ekspresyonu üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla aşırı ifadeleri sağlanmış ardından OGU1'de -galaktosidaz enzim aktivite analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, bu genlerin basilisin üretimi üzerindeki etkilerini gözlemlemek amacıyla gerE ve spoIIID genleri susturulmuş suşlar kullanılarak disk-agar difüzyon analizleri gerçekleştirilmiştir. -galaktosidaz enzim aktivite analizleri bu genlerin basilisin ekspresyonu üzerinde olası negatif regülatör rollerinin olduğunu ortaya koyarken, disk-agar difüzyon analizleri ise bu genlerin pozitif regülatörler olarak görev aldığı gösterilmiştir. Son olarak, EMSA deneyleri ile GerE ve SpoIIID proteinlerinin bac operonu ile doğrudan bağlanma gösterip göstermedikleri incelenmiş ve her iki proteinin de hem kendi başlarına, hem de bir arada bac operonuna doğrudan bağlandıkları kanıtlanmıştır. Buna ek olarak, basilisin ilavesinin bu proteinlerin DNA bağlanma aktivitesi üzerinde olumlu bir etkisinin olduğu da gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Bacillus subtilis is a Gram-positive model organism capable of forming endospores and producing various antimicrobial secondary metabolites. One of these secondary metabolites is bacilysin, a nonribosomally synthesized dipeptide consisting of the amino acids L-alanine and L-anticapsin. Previous works by our group have shown the connection between bacilysin production and sporulation. Such that, the major sporulation regulators were shown to regulate the expression of the bac operon. In addition, a strain lacking bac operon expression, OGU1, was shown to form endospores with lowered resistances to heat, chloroform, and lysozyme as well as lowered germination rates. OGU1 was also shown to be underexpressing many major sporulation regulators suggesting a two-way connection between bacilysin production and sporulation. Two transcription factors that were downregulated in OGU1, GerE and SpoIIID were selected for this study. These genes were cloned and overexpressed in OGU1 to see if they could restore its sporulation defects where they were found to partially rescue these defects. In addition, the potential roles of these genes in bac regulation were studied. -galactosidase assays were employed in OGU1 to see how GerE and SpoIIID overexpression affected bac expression. Disc diffusion bioassays using gerE and spoIIID knockout strains were utilized to observe the effects of the knockouts on bacilysin production. These experiments showed conflicting results, with the -galactosidase assay suggesting both are negative regulators and the bioassay revealing that spoIIID and gerE knockout strains might positively regulate bacilysin production. Finally, EMSAs were performed to observe whether SpoIIID and GerE can directly regulate the bac operon expression. Both were shown to bind bac operon on their own and in co-existence. Moreover, adding external bacilysin enhanced the DNA binding of both proteins.
Benzer Tezler
- Properties of content-based networks
İçerik-temelli ağların özellikleri
DUYGU BALCAN
Doktora
İngilizce
2007
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AYŞE ERZAN
- Gen ifadesi verilerinden derin öğrenme yaklaşımıyla genler arası dolaylı etkileşimlerin ortaya çıkarılması
Discovery of indirect interactions between genes by deep learning using gene expression data
GÜLCE ÇELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER YILMAZ
- In vitro investigation of the interactions of nuclear factor one proteins with transcriptional regulators PIN1 and LMO4
Nükleer faktor ı proteinlerinin transkripsiyonel ragülatörler PIN1 ve LMO4 ile etkileşimlerinin in vitro olarak araştırılması
SİNEM SARITAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ASLI KUMBASAR
- In vitro and in silico investigation of NFIB-SUMO interactions
NFIB-SUMO etkileşimlerinin in vitro ve in silico olarak incelenmesi
AYBERK ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI KUMBASAR
- The use of different statistical tools in the identification of perturbation-responsive transcription factors in yeast
Değişimlere yanıt veren transkripsiyonel faktörlerin belirlenmesinde istatistiksel araçların kullanımı
NİL ÇINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
BiyoistatistikBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BETÜL KIRDAR