Gümüşü tolere eden bakterilerin 16S rDNA sekanslaması ile tanımlanması
Identification of silver-tolerant bacteria by 16S rDNA sequencing
Yazar: SERKAN KOÇ
Danışman: DOÇ. DR. BÜLENT İÇGEN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics

Özet:
Ağır metallerden kaynaklanan çevresel kirlenme son yıllarda önemli bir problem oluşturmaktadır. Sucul ekosistem başta olmak üzere tüm canlıların sağlığını tehdit eden bu durumu bertaraf etmek amacıyla ağır metal iyonlarının su ortamından giderilebilmesi için çok pahalı ve ileri düzeyde kimyasal teknolojiye ihtiyaç vardır. Ağır metale dirençli bakterilerin kullanıldığı biyoremediasyon ise daha ucuz bir alternatif oluşturmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Kırıkkale- Kızılırmak?tan izole edilen gümüş dirençli bakterilerin 16S rDNA sekanslaması ile tanımlanmasıdır. Bu amaçla gümüş için minimal inhibitör konsantrasyonu 8 mg/L olan iki suş izole edilmiş biyokimyasal testler, 16S rDNA sekans ve yağ asidi analizleri kullanılarak Pseudomonas plecoglossicida ve Raoultella planticola olarak tanımlanmıştır. P. plecoglossicida olarak tanımlanmış olan izolatın alüminyum, lityum, kalay, nikel ve stronsiyum gibi ağır metallere karşı çoklu dirence sahip olduğu belirlenmiştir. R. planticola olarak tanımlanmış olan diğer izolatın ise alüminyum, lityum, bakır, nikel, stronsiyum, baryum, mangan, kurşun, demir ve kalay gibi ağır metallere karşı çoklu dirence sahip olduğu belirlenmiştir. P. plecoglossicida suşunun aztreonam, pefloxacin, ticarcilin ve ticarcilin/CA antibiyotiklerine, R. planticola suşunun ise amoxycillin/CA, ampicillin, aztreonam, erythromycin, imipenem, oxacillin, pefloxacin, penicillin, piperacilin, piperacilin/tazobactam, rifampisin, ticarcilin, ticarcilin/CA ve vancomycin antibiyotiklerine karşı çoklu direnç gösterdiği tespit edilmiştir. Kromozomal DNA, plazmit DNA ve plazmit eliminasyon çalışmaları sonucu her iki suşun gümüş direnç genlerinin kromozomal DNA üzerinde olduğu gösterilmiştir. Her iki suş için yapılan total ve dış membran protein analizleri sonucunda özellikle dış membran proteinlerinin gümüş dirençliliğinde etkin olduğu gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Gümüş Dirençli Bakteri, Moleküler Karakterizasyon, Ağır Metal Dirençliliği, Biyoremediasyon, 16S rDNA Sekans, Yağ Asidi Analizi

Abstract:
Environmental pollution caused by toxic heavy metals has become a very important issues in recent years. The removal of heavy metals especially from aquatic environment needs some advanced chemical technologies which are very expensive. On the other hand, bioremediation in which heavy metal-resistant bacteria used  is one of the  cheapest alternative. The aim of this study is to isolate and identify silver resistant bacteria from Kızılırmak-Kırıkkale by using 16S rDNA sequencing. Two silver-resistant bacteria with a minimal inhibitory concentration of 8 mg/L were isolated and identified as Pseudomonas plecoglossicida and Raoultella planticola by using biochemical tests,  16S rDNA sequencing and fatty acid methyl ester analysies. Both of isolates were shown to be resistant to other heavy metals including aluminum, lithium, tin, nickel and strontium. P. plecoglossicida strains, aztreonam, pefloxacin, ticarcilin and ticarcilin/CA antibiotics, the strains R. planticola, amoxycillin/CA, ampicillin, aztreonam, erythromycin, imipenem, oxacillin, pefloxacin, penicillin, piperacilin, piperacilin/tazobactam, rifampisin, ticarcilin, ticarcilin/CA and vancomycin antibiotics multiple antibiotic resistance have been identified. Chromosomal DNA, plasmid DNA and plasmid curing experiment revealed that the tin resistant ability of the borh isolates was chromosome-encoded. Total protein and outher membrane protein profiles revealed that only outher membrane proteins were functional in silver resistant ability of the borh isolates.

Key Words: Silver-Resistant Bacteria, Molecular Characterization, Heavy Metal Resistance, Bioremediation, 16S rDNA Sequencing, Fatty Acid Analysis