Bazı radiotrofik funguslarda melanin üretimi ve optimizasyonu
Some radiotrofik fungi melanin production and optimization
Yazar: BERRİN ÜNAL
Danışman: PROF. DR. DİLEK ASMA
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Mikroorganizmalar doğada farklı çevresel koşullara maruz kalmaktadır. Bunlar ısı, basınç, elektrik akımı, ultrasonik dalgalar, ışık/radyasyon ve ozmotik şok gibi fiziksel stresler, asitler, tuzlar ve oksitleyiciler gibi kimyasal stresler mikrobiyal metabolitler ve yarışmacı flora gibi biyolojik streslerdir. Canlılar bu koşullarda ya yaşamlarını yitirebilirler ya da sahip oldukları adaptasyon mekanizmaları ile bu stresli çevrede yaşayabilirler.  Uzun yıllardır ekstrem ortamlarda mikroorganizmaların nasıl yaşadıklarını ve aşırı stresli ortamlarda sonradan ortaya çıkan adaptasyon mekanizmalarını merak etmişlerdir.
Radiotrofik fungusların ağır metallere, oksidatif zararlara, ultraviyole radyasyonuna, sıcak ve soğuk stresine ve kuraklığa karşı ekstrem dayanıklılığının olması gibi çok sayıda dikkate değer özellikleri vardır. Bu özelliklerinden dolayı son yıllarda melaninli funguslar ve bakterilerle ilgili çalışmalar artmıştır. Özellikle de ciddi çevre problemlerine neden olan ağır metallerin ve ksenobiyotiklerin detoksifikasyonuyla ilgili yoğun araştırmalar yapılmaya başlamıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda radiotrofik fungusların olumsuz çevre koşullarına dirençlilik mekanizmalarının ürettikleri melanin pigmentiyle ilişkili olduğu saptanmıştır. Melaninin en dikkate değer özelliklerinden biri elektromanyetik radyasyonun bütün tiplerini absorlama yeteneğine sahip olmasıdır. Melanin, fungusları litik enzimlerden, ekstrem sıcaklıklardan ve kuraklıktan koruduğu gibi fungisit dirençliliğini de indüklemektedir. Bununla birlikte bitki patojenlerinde melanin üretimini etkileyen faktörler oldukça karmaşıktır. Bu bitki patojeni funguslar tarafından melanin üretimini etkileyen faktörlerin öğrenilmesi, potansiyel biyokontrol ajanı olarak kullanılmasına imkân sağlayacaktır.
Bu amaçla çalışmamızda pH, çalkalama, farklı besiyerleri ve sıcaklık gibi parametrelerin radyotrofik bir fungus olan Alternaria alternata' nın melanin üretimine olan etkileri test edilmiştir. Belirlenen optimum pH, çalkalama ve sıcaklık aralığında besiyerlerine farklı konsantrasyonlarda H2O2 eklenerek melanin üretimi üzerine etkisi saptanmıştır.
Çalışmamızın sonunda A. alternata' nın optimum melanin üretiminde en uygun besiyeri PDB, en iyi sıcaklık 20 ℃, en uygun pH 4 ve 200 rpm çalkalama koşulları olduğu saptanmıştır.

Abstract:
Microorganisms are exposed to different environmental conditions in nature. These are the physical stresses such as heat, pressure, electrical current, ultrasonic waves, light/radiation, and osmotic shock, the chemical stresses such as acids, salts and oxidizers, and the biological stresses such as microbial metabolites and competitive flora. Living beings can either lose their lives or maintain their lives in these stressful environments with their adaptation mechanisms. For many years, they have wondered how the microorganisms live in the extreme environments and their adaptation mechanisms that subsequently emerge in extremely stressful environments.
Radiotrophic fungi have numerous remarkable features such as extreme endurance against heavy metals, oxidative damages, ultraviolet radiation, hot and cold stress, and drought. Owing to these features, studies on fungal melanin and bacteria have increased in recent years. In particular, intensive research studies have been conducted on the detoxification of heavy metals and xenobiotics that cause serious environmental problems. As a result of these studies, it is determined that the resistance mechanisms of the radiotrophic fungi against adverse environmental conditions are associated with melanin pigmentation that they produce. One of the most remarkable features of the melanin is that it can absorb all types of electromagnetic radiation. Melanin induces fungicide resistance as well as protecting fungi from lytic enzymes, extreme temperatures, and drought. However, the factors affecting the production of melanin in plant pathogens are very complex. Determination of the factors influencing the production of melanin by this plant pathogen fungi will allow it to be used as a potential biocontrol agent.
For this purpose, the impacts of parameters such as initial pH, agitation speed, different mediums and temperature on melanin production of the Alternaria alternata, which is a radiotrophic fungus, were tested. The effect of melanin production was determined by adding H2O2 in different concentrations to the mediums in the predetermined optimum pH, agitation, and temperature range. 
As a result of this study, it was determined that, for the optimum melanin production of A. alternata, the most appropriate medium was PDB, the best temperature was 20 oC, the optimal pH was 4, and the most appropriate agitation condition was 200 rpm.