Kutup izolatı Pseudomonas fragi AC'de soğuk şok proteinleri (CSP2 ve CSP5)'nin moleküler ve in silico karakterizasyonu

Antarktika'nın zorlu ekolojik şartlarına rağmen bölgede hayatta kalma yetisine sahip biyokütlenin en büyük bileşeni prokaryotik organizmalardır ve özel adaptasyon mekanizmalarına sahiptirler. Bu aşırı şartlara uyum sağlayabilen mikroorganizmalar, kirleticilerin mineralizasyonundan soğuk uyarılabilir genlere ve ekstremozimlere kadar birçok biyomolekül için potansiyel gen kaynağıdırlar. Bu çalışmanın amacı, kutup izolatı, psikrotolerant Pseudomonas fragi AC'de soğuk şoku proteinlerinin belirlenmesini ve literatürde ilk defa farklı sıcaklık değerlerinde bu proteinleri kodlayan genlerin ifadelerinin qPCR ile analizini içermektedir. Çalışma kapsamında literatürde temelde iki farklı gen olan toplam 10 gen tespit edilmiştir. AC-csp2 ve AC-csp5 fragmentleri PCR ile klonlanmış ve baz dizisi çıkarılmıştır. Dizi analizi sonucuna göre, ilgili genlerden AC-csp2 literatürdeki eşleniği ile %100 özdeş çıkarken, AC-csp5'in nükleotit dizilimindeki 17 bazlık farklılığa rağmen protein yapısında 1 amino asit farklılık sergilediği görülmüştür. İlgili genlerin birbiri ile özdeşliği %73 olarak belirlenmiştir. Proteinlerin in silico karakterizasyonu iki genin de ATP bağımlı helikaz ile yakından etkileşim içinde olduğunu göstermiştir. Her iki proteinin de β iplikçik oluşumunun %54 olduğu ve α sarmalı oluşumu içermediği görülmüştür. AC-CSP2 P. fluorescens'e ait soğuk şok proteini CapA ile %100 aynı domaini içerirken AC-CSP5 P. fragi'de tapB geninin ürünü olan sıcaklık alıştırma proteni ile %98.4 aynı domaini içermektedir. qPCR analizine göre 15 °C'dekine kıyasla csp2'nin ifadesi 28 °C' de artış (p<0.05), csp5 geninin ifadesi ise 28 °C'de istatistiksel açıdan anlamlı azalış göstermiştir. Buna göre, csp5 geninin kontrole kıyasla rölatif ifade değeri 28 °C' de 0.004'tür (p<0.0001). Çalışma kapsamında P. fragi AC suşuna ait 16S rRNA dizisi OR150484 erişim numarası ile csp2 ve csp5 genleri ise ilgili erişim numaraları ile NCBI/GenBank'ta kayıt altına alınmıştır. İleriki çalışmalarda P. fragi csp2 ve csp5 genlerinin heterolog ifadesinin farklı suşlarda soğuk stresine toleranstaki rolünün araştırılması amaçlanmaktadır.