Endemik bitki rizosferlerinden izole edilen lokal aktinomisetlerde mikrobiyal sekonder metabolitlerin sentezinden sorumlu genlerin taranması

Biyoaktif sekonder metabolitler; antibiyotikler, antitümör ajanlar, toksinler ve sideroforları içeren ve işlevsel olarak birbirinden oldukça farklı biyokimyasal sınıflara dahil olan bileşiklerdir. Mikrobiyal sekonder metabolitler, potansiyel olarak sahip oldukları özel yapıları ve biyolojik aktiviteleri ile doğal bileşiklerin zengin kaynaklarından birini teşkil ederler. Aktinomisetler yeni biyoaktif metabolitlerin keşfi için en önemli kaynaklardan birini teşkil etmektedirler. Bu bileşiklerin çoğu Poliketid Sentazlar (PKS) ve Ribozomal Olmayan Peptid Sentetazlar (NRPS) tarafından sentezlenen biyoaktif moleküllerdir. Son yıllarda, bu metabolitlerin sentezinde metabolik potansiyeli yüksek olan mikroorganizmaların biyosentetik genlerinin karakterizasyonuna yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Bu yaklaşım her türlü kaynaktan izole edilen aktinomisetlerin biyoaktif metabolit üretme kapasitesini belirlemek ve yeni biyosentetik genleri keşfetmek için başarıyla uygulanmaktadır.Çalışmamızda, daha önce 3 farklı endemik bitkinin kök çevresi topraklarından izole edilmiş, moleküler teşhisleri yapılmış ve antimikrobiyal aktiviteleri belirlenmiş olan 15 farklı Streptomyces türünün NRPS ve tip I PKS genlerinin PCR yöntemi ile taranması amaçlandı. İzolatların genomlarında yapılan taramada; 15 izolatın tamamında NRPS, 14 tanesinde de tip I PKS geni tespit edildi. Streptomyces sp. AAH61, Streptomyces sp. AR24, Streptomyces sp. CA14 ve Streptomyces sp. BAH46 izolatları için NRPS genlerinin adenilasyon (A) domainleri klonlanarak bu izolatlar için mini gen kütüphaneleri kuruldu. Streptomyces sp. CA3 ve Streptomyces sp. AS31 izolatlarının ise tip I PKS genlerinin Ketosentaz (KS) domainleri klonlanarak mini gen kütüphaneleri kuruldu. Streptomyces sp. AAH61 ve Streptomyces sp. AR24'ün NRPS Streptomyces sp. AS31 ve Streptomyces sp. CA3 izolatlarının ve tip I PKS mini gen kütüphanelerinden seçilen klonların DNA dizi analizleri yapıldı. Elde edilen sekanslar NCBI (Amerikan Ulusal Biyoteknoloji Enformasyon Merkezi) web sitesindeki BLAST programı kullanılarak analizleri yapıldı. Yapılan analizler sonucunda; Streptomyces sp. AAH61 ve Streptomyces sp. AR24'ün her birinin birbirinden farklı üç NRPS genine ait A domaini taşıdığı tespit edildi. Bunun yanı sıra Streptomyces sp. AS31'in iki farklı, Streptomyces sp. CA3'ün ise yalnızca bir adet tip I PKS geni içerdiği bulundu. Elde edilen bu genlerden büyük bir kısmının şimdiye kadar bulunmuş olan NRPS ve tip I PKS genleriyle düşük homolojilere sahip olması bu genlerin yeni genler olabileceği izlenimi uyandırmaktadır. Yapılacak hibridizasyon deneyleri ile bunu kesinliğe kavuşturmak mümkün olacaktır.