Bacillus türlerinin kodladığı iturin ve surfaktin genlerinin klonlanması ve biyoinformatik analizlerle karakterize edilmesi
Cloning and characterization of iturin and surfactin genes encoded by Bacillus species by bioinformatic analysis
- Tez No: 973362
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMİH YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Bacillus, Biyoinformatik, Klonlama, Bacillus, Bioinformatics, Cloning
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bacillaceae familyasının en büyük grubu olan Bacillus cinsi içerisindeki bakteriler ısıya dayanıklı, endospor üreten ve tarımsal alanda kullanılabilen etkili suşlar içermektedir. Bacillus türlerinin kodladığı surfaktin, iturin ve fengisin gibi lipopeptitler emülsifiye edici, köpürtücü, antiviral ve antimikoplazma özellik gösteren biyolojik kontrol ajanlarıdır. Zararlı bakteriler, mantarlar, nematodlar, parazit bitkiler ve virüsler gibi çeşitli patojenlerle mücadelede lipopeptitler etkin olarak kullanılmaktadır. Mikrobiyal kontrolün sağlanmaya çalışıldığı ve fungusidik özellik gösteren çeşitli sekonder metabolitlerin etkili gen bölgelerinin tespit edilmesi ve ifadelerinin artırılmasının sağlandığı bu araştırmada Bacillus amyloliquefaciens SY35-3 suşu kullanılmıştır. İturin, surfaktin ve fengisin lipopeptitlerinin sentezlenmesini sağlayan ppTase gen bölgesi önce biyoinformatik olarak analiz edilmiş, sonrada PCR ve HPLC analizleri ilede teyit edilmiştir. Bu doğrultuda Bacillus amyloliquefaciens SY35-3 suşuna ait sfp gen bölgesi Escherichia coli DH5α suşuna transforme edilmiş ardından oluşan rekombinant plasmit Bacillus amyloliquefaciens SY35-3 suşuna tekrar aktarılarak homolog ekspresyon yapılmıştır. Klonlama sonrasında protein ifade seviyeleri HPLC analizi ile tespit edilmiş ve toplam protein içeriğinde yaklaşık 6,56 (ppm) kat artış belirlenmiştir. Toplam protein miktarı rekombinant plasmit taşıyan ve IPTG ile indüklenmiş Bacillus amyloliquefaciens SY35-3 suşunda en yüksek değerde bulunmuştur. SDS-PAGE ile protein bantları arasında anlamlı farklılıklar belirlenmiştir (p<0.05). Antifungal aktivite ölçümleri ise fide çürüklüğü yapan iki adet Fusarium türüne karşı in-vitro olarak değerlendirilmiş ve her iki fungusta da %28 oranında radyal büyüme inhibisyon oranı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The genus Bacillus, which constitutes the largest group within the family Bacillaceae, comprises bacteria that are heat-resistant, endospore-forming, and include effective strains with potential for agricultural applications. Lipopeptides such as surfactin, iturin, and fengycin, encoded by Bacillus species, are biological control agents exhibiting emulsifying, foaming, antiviral, and anti-mycoplasma properties. These lipopeptides are effectively utilized in combating various pathogens, including harmful bacteria, fungi, nematodes, parasitic plants, and viruses. In this study, which aimed to achieve microbial control by identifying and enhancing the expression of key gene regions for various fungicidal secondary metabolites, the strain Bacillus amyloliquefaciens SY35-3 was employed. The ppTase gene region responsible for the synthesis of iturin, surfactin, and fengycin lipopeptides was first analyzed using bioinformatics tools and subsequently confirmed through PCR and HPLC analyses. Accordingly, the sfp gene region from Bacillus amyloliquefaciens SY35-3 was transformed into the Escherichia coli DH5α strain. The resulting recombinant plasmid was then reintroduced into the Bacillus amyloliquefaciens SY35-3 strain for homologous expression. Following cloning, protein expression levels were determined by HPLC analysis, which revealed an approximately 6.56-fold increase (ppm) in total protein content. The highest total protein amount was found in the recombinant plasmid-carrying, IPTG-induced Bacillus amyloliquefaciens SY35-3 strain. Significant differences were observed between the protein bands via SDS-PAGE analysis (p < 0.05). Antifungal activity assays were evaluated in vitro against two Fusarium species that cause seedling blight, and a radial growth inhibition rate of 28% was determined for both fungi.
Benzer Tezler
- Büyük mum güvesi (Galleria mellonella L.) ya etkili Bacillus thuringiensis suşları ve bunların plazmid içerikleri üzerinde araştırmalar
A Study of bacillus thuringiensis strains effected on creater max moth (Galleria mellonella L.) and their plasmids
MUSTAFA AKÇELİK
