Rhizobium cinsi bakterilerin poli-beta-hidroksibütirat üretimlerinin belirlenmesi, sodyum dodesil sülfat poliakrilamid jel elektroforezi (SDS-PAGE) ile elde edilen toplam protein profillerinin ve plazmid DNA'larının incelenmesi

Rhizobium CİNSİ BAKTERİLERİN POLİ-B-HİDROKSİBÜTİRAT ÜRETİMLERİNİN BELİRLENMESİ, SODYUM DODESİL SÜLFAT POLİAKRİLAMİD JEL ELEKTROFOREZİ (SDS-PAGE) İLE ELDE EDİLEN TOPLAM PROTEİN PROFİLLERİNİN VE PLAZMİD DNA'LARININ İNCELENMESİ (Doktora Tezi) Nazime MERCAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Haziran 2002 ÖZET Araştırmada Rhizobium meliloti, Bradyrhizobium japonicum, Rhizobium phaseoli, Rhizobium leguminosarum, Rhizobium viciae ve Rhizobium sp. türlerine ait toplam 31 adet suş kullanılmıştır. Bakterilerin karbon kaynaklarını kullanma yetenekleri belirlenmiş ve suşlann monosakkarit olarak glukoz, dekstroz ve mannitolu kullandıkları gözlenirken, trehaloz, ksiloz, rafinoz, maltoz, galaktoz, sukroz, laktoz ve pirüvik asit-sodyum tuzunu kullanma yeteneklerinde farklılık gösterdikleri tespit edilmiştir. Genel olarak Rhizobium suşların asidik ortamda üremedikleri gözlenirken, suşlardan yalnız R viciae F69, Fiil, R phaseoli Fa28, Fa41, R cicer Nl, N2, N4, N6'nın pH 4,5'te üredikleri ve bu suşların asite tolerant olduktan tespit edilmiştir. Bakterilerin toplam hücre proteinlerinin SDS-PAGE analizi yapılmış, proteinlerin moleküler ağırlıktan 11-215 kD arasında olduğu bulunmuştur. SDS-PAGE analizi, aynı türe ait suşların protein profillerinin birbirine benzer olduğunu, diğer türlerden farklı olduğunu göstermiştir. Rhizobium bakterilerin PHB üretimleri spektrofotometrik olarak belirlenmiş, hücredeki polimer içeriğinin kalitatif tayininde ise Nile Blue A kullanılmıştır.Bakteri kolonilerin PHB miktarına bağlı olarak 254 nm UV ışığı altında rengin pembeden turuncuya doğru değişiklik gösterdiği gözlenmiştir. Bakterilerin PHB üretimleri hücre kuru ağırlığına göre %5,37-57,09 arasında değiştiği bulunmuştur. Maksimum PHB üretimi gösteren R viciae F111 (%57,09), R meliloti Y11 (%39,25) ve B. japonicum S irat Fab (%34,43) suşlarının farklı karbon ve azot kaynaklarında PHB üretimleri araştırılmıştır. R meliloti Y11 ve B. japonicum S irat Fab suşları karbon kaynağı olarak glukoz besi ortamında maksimum PHB verimi gösterirken (sırasıyla, %83,75 ve %34,31), R viciae Fiil suşu mannitol içeren besiyerinde yüksek oranda (%41,22) PHB üretmiştir. Suşların azot kaynaklarında (Fiil dışında) PHB verimlerinin yüksek olmadığı bulunmuştur. Azot kaynağı olarak proteaz pepton içeren besi ortamında R meliloti Y11 suşu maksimum %26,23 ve B. japonicum S irat Fab suşu %26,78 PHB üretirken, R viciae F111 suşu asparajin azot kaynağında maksimum %48,13 oranında PHB üretmiştir. Ayrıca kültür ortamının asitliği arttıkça PHB içeriğinde azalma olduğu bulunmuştur. Yüksek PHB üreten suşlar arasından R meliloti Y11 suşu seçilerek mutasyonun PHB üretimine etkisi incelenmiştir. Fiziksel mutajen olarak farklı sürelerde 254 nm dalga boyunda UY ışını, kimyasal mutajen olarak da farklı konsantrasyonlarda akriflavin, 5-bromourasil ve nitrosoguanidin uygulanmıştır. Muhtemel mutant suşlar ile atasal susun PHB üretimleri tespit edilmiş ve bir yıl arayla suşların PHB sentez yetenekleri incelenmiştir. Muhtemel mutant suşlar ilk ölçümlerde atasal susa kıyasla daha düşük oranlarda PHB üretirken, bazı suşların bir yıl sonraki ölçümlerde PHB üretimlerinde yükselme olduğu tespit edilmiştir. Araştırmada, farklı melas konsantrasyonlarında R meliloti Y11, B. japonicum S irat Fab ve R. viciae F 111 suşları üretilmiş ve bu besi ortamlarında suşların PHB üretimleri incelenmiştir. R meliloti Y11 suşu melasın %0,5 konsantrasyonunda maksimum %56,31 oranında PHB üretirken, R viciae Fiil ve B. japonicum S irat Fab suşlarında PHB üretimin düşük olduğubelirlenmiştir. R. viciae F111 suşunda kültür ortamındaki viskozitenin artışına bağlı olarak PHB veriminde bir azalma olduğu gözlenmiştir. Rhizobium bakterilerin bazı test bakterileri üzerinde genel inhibisyon etkileri agar difüzyon metodu ile incelenmiştir. Kullanılan test bakterileri üzerinde Rhizobium bakterilerin inhibisyon etkilerinin olmadığı bulunmuştur. Rhizobium suşlarının plazmid DNA profilleri çıkarılarak, bunların moleküler ağırlıkları tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre yalnız 13 adet susun plazmid içerdiği, diğer suşlarda plazmidin bulunmadığı gözlenmiştir. Bakterilerde plazmidlerin moleküler ağırlıkları 13,5-16,74 kb arasında bulunmuştur. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa adedi Tez Yöneticisi : 401.02.00 : Rhizobium, izolasyon, karbon kaynaklarını kullanım yeteneği, biyoplastik (PHB) üretimi, farklı karbon ve azot kaynakları, şeker pancarı melası, antimikrobiyal aktivite, protein profili, plazmid DNA :175 : Prof. Dr. Yavuz BEYATLI