Aktinomisetlerden besi ortam koşullarına bağımlı antibiyotik üretiminin optimizasyonu

Günümüzde, ramoplanin antibiyotiğinin hastane enfeksiyonlarına neden olan bakterilerde çok düşük minimum inhibisyon konsantrasyonlarında (MIC) bile oldukça etkili olduğu gösterilmektedir. Antibiyotik üretiminde kullanılan tekniklerin uzun süreli optimizasyon çalışmalarına gereksinim duyması üretim süresinin ve maliyetin oldukça artmasına neden olmaktadır. Bu durum ramoplanin antibiyotiği için de geçerli olup ramoplaninin ticari satış fiyatı oldukça yüksektir. Günümüzde bu sorunların ortadan kaldırılması amacıyla stokiyometrik modelleme ve verilerin bütünleşik analizi yaklaşımıyla endüstriyel önemi olan mikroorganizmaların metabolizmaları sistem bazlı incelenmektedir. Bu amaçla, antibiyotik üretimine yönelik çalışmalarda mikroorganizmaların hücre içi metabolik akışların belirlenmesine ve düzenlenmesine imkân sağlayan bilgisayar destekli stokiyometrik modellemelerin gerçekleştirildiği çalışmalara başlanmıştır. Bu nedenle hedeflenen projede, mevcut antibiyotikler içinde en etkili ancak çok pahalı olduğu belirlenen ramoplanin antibiyotiğinin üretim maliyetinin düşürülebilmesi MATLAB ve COPASI yazılım programları ile bilgisayar destekli stokiyometrik modelleme kullanılarak ramoplanin antibiyotiğinin prekürsörlerin ve metabolit seviyelerinin saptanması ve farklı glukoz derişiminde ve azot kaynaklarında büyütülen Actinoplanes sp. ATCC 33076 suş diyagramlarının belirlenmesinin ardından deneysel aşamaya geçilmiştir. Sonuçlar, deneysel ve stokiyometrik modelleme verilerinin korele olmadığını göstermekte olup maksimum ramoplanin üretimi deneyesel olarak ve modelleme de sırasıyla 10 ve 5 g/L glukoz ortamında elde edilmiştir. Bu sonuçların farklı bulunması biyokimyasal proseslerde pekçok faktörün etkili olması ve tüm bu değişenlerin bilgisayar modellemeye uygulamanın mümkün olmamasıyla açıklanabilir. Bu nedenle, bu tür modelleme çalışmalarının deneysel verilerle doğrulanması büyük önem arz etmektedir.