Selüloz biyodegradasyon veriminin genetik modifiye rumen bakterileri kullanılarak arttırılması
Improving of cellulose biodegradation efficiency by using genetically modified rumen bacteria
Yazar: VEDAT KARAKAŞ
Danışman: DR. SEMA YAMAN ; PROF.DR. TÜLİN KUTSAL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Büyükbaş hayvanlar, rumen denilen ve içerisinde değişik mikroorganizmaları barındıranbir sindirim organına sahiptirler. Rumenli hayvanlar ruminant olarak bilinirler veiçerisindeki mikroorganizmaların en önemli görevi ruminantların ana besin maddesi olanselülozu parçalamaktır.Bu çalışmada, geviş getirenler olarak bilinen ruminantların rumeninde bulunanbakterilerden olan ve selüloz parçalama özelliği olmayan Lactobacillus plantarum' aselülaz enzimlerinden olan Î²-(1,3-1,4)- glukanaz enzimini kodlayan geni taşıyan plazmitaktarılarak, bu bakteriye selülolitik özellik kazandırılmaya çalışılmıştır.Bu amaca uygun olarak önce Î²-(1,3-1,4)- glukanaz enzimini kodlayan geni taşıyanpTRWL1R E. coli'den izole edilerek L. plantarum `a aktarılmıştır. Transformasyonungerçekleştiği, plazmit üzerinde eritromisine direnç sağlayan bir gen olması nedeniyleöncelikle eritromisinli besi ortamlarında test edilmiştir.Araştırmanın ikinci aşamasında hem doğal hem de transforme L. plantarum `dan izoleedilen plazmitler agaroz jel elektroforez işlemine tabi tutulmuş ve 7 Kb büyüklüğünde,pTRWL1R plazmitinin büyüklüğüne eşdeğer bantlar gözlenmiştir.Çalışmanın son bölümünde, transforme L. plantarum bakterisinin Î²-(1,3-1,4)- glukanazenzimini üretme yeteneği Kongo kırmızısı testi ile gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: Selüloz yıkımı, rumen, laktik asit bakterileri, genetik,Danışman: Prof.Dr. Tülin KUTSAL, Hacettepe Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü,Biyomühendislik Anabilim DalıEş Danışman: Dr. Sema YAMAN, Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Lalahan HayvancılıkMerkez Araştırma Enstitüsü, Yemler ve Hayvan Besleme Bölümü

Abstract:
Cattle have a digestion organ called rumen sheltering many different kinds ofmicroorganisms in it. The animals with rumen are known as ruminants and the major roleof microorganisms in the rumen is to digest of cellulose which is the main energyresource of ruminants.In this study, possibility to gain of cellulose degradation capability of Lactobacillusplantarum, which is one of the rumen bacteria and essentially has no cellulosedegradation ability, by transferring a plasmid carrying a gene encoding Î²-(1,3-1,4)-glucanase enzyme on has been searched.Corresponding to this aim, firstly, pTRWL1R plasmid, carrying a gene encoding Î²-(1,3-1,4)- glucanase enzyme, has been isolated from E.coli and transferred intoLactobacillus plantarum. Since the plazmit also carries an eritromycin resistance gene,the obtained transformants has been tested on nutrient environments with eritromycin inorder to check out whether transformation has realized.Then, the plasmids isolated from both native and transformed L. plantarum have beenput on agarose gel electrophoresis and the band of 7 Kb which is identical to pTRWL1Rhas been observed.In the last part of study, the Î²-(1,3-1,4)- glucanase producing ability of L. plantarum hasbeen shown by Conge red test.Keywords: Cellulose degradation, rumen, lactic acid bacteria, geneticAdvisor: Prof.Dr. Tülin KUTSAL, Hacettepe University, Department of ChemicalEngineering, Bioengineering SectionCo-advisor: Dr. Sema YAMAN, Agricultural Ministry, Lalahan Livestock CentralResearch Institute, Department of Feeds and Animal Nutrition