Balıkesir Bigadiç bor maden yataklarından bor toleransı yüksek bakterilerin izolasyonu ve karakterizasyonu
Solation and characterization of the boron tolerant bacteria from samples collected from and around the Balikesir-Bigadiç boron reserves
Yazar: ASLI TANRISEVEN
Danışman: YRD. DOÇ. BEKİR ÇÖL
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bor elementi, kimya, endüstri ve maden sektörleri dâhil birçok açıdan olduğu gibi, biyolojik olarak da öneme sahip bir elementtir. Ancak, çoğunlukla bitkilerle yapılan çalışmalardan elde edilen bilinenlerin olması yanında, bu elementin biyokimyasal fonksiyonunu anlamak konusunda yapılan çalışmalar yetersizdir. Çünkü Bor biyolojisi çalışmalarını gerçekleştirmek için daha etkili ve çeşitli model organizmalara ihtiyaç vardır. Bora ihtiyaç duyan veya tolerans gösteren bakterilerin bulunması bu açıdan çok önemlidir. Bu çalışmada bu tür bakterilerin bulunması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, Balıkesir-Bigadiç bor madenleri ve çevrelerinden 108 adet toprak ve su örnekleri toplanmıştır. Bu örneklerden 154 adet bakteri izolatı elde edilmiş ve Bor tolerans seviyeleri test edilmiştir. 300, 200 ve 150 mM borik asit ortamında üreyebilen, yüksek Bor toleransına sahip bakteri izolatları bulunmuştur. Bir dizi klasik mikrobiyolojik ve moleküler teknikler ile izolatlar hakkında bilgiler elde edilmiştir. Gram boyama sonuçları ve farklı tuz konsantrasyonlarında üreme, 42 ? C'de üreme ve EMB, TSI gibi ayırıcı besi yerlerindeki üreme durumlarının tespit edilmesinin yanında, Vitek-2 sistemi kullanılarak fenotipik değerlerinin belirlenmesi bunlardan bazılarıdır. Fenotipik ve biyokimyasal özellikleri belirlenen izolatların arasından 40 adet izolat seçilmiş ve 16SrRNA gen sekansı analizi ile izolatlara en yakın türler açığa çıkarılmıştır. Buna göre, bakteri izolatları, Bacillus, Methylobacterium, Aeromicrobium, Gordonia, Sphingobacterium, Exiquobacterium, Staphylococcus, Acinetobacter, Curtobacterium ve Pseudomonas olmak üzere 10 farklı cins altındaki türlere yakınlık göstermektedir.Ayrıca, seçilen bazı izolatlarda Bor konsantrasyonu artışına bağlı olarak; SDS-PAGE protein profilleri belirlenmiş ve Bor tarafından indüklenen farklı protein bantları gözlenmiştir. Bunun yanında Bora bağlı büyüme eğrileri tespit edilmiştir.Sonuç olarak; Bor-bakteri ilişkisinde görevli olan moleküler mekanizmalarının anlaşılabilmesi için, bazıları muhtemelen yeni (novel) tür olabilecek, `model organizmalar elde edilmiş ve bunlarla ilgili birçok detaylı ve değerli bilgiler üretilmiştir.

Abstract:
In addition to its widespread presence in chemical, industrial and mining sectors, the elemental Boron is also biologically important. However, the studies addressing the elucidation of biochemical function of this element remains relatively insufficient despite the knowledge obtained from the projects conducted with plants. Because a need is eminent to have efficient and diverse model organisms in order to perform Boron biology studies. In that regard, finding Boron- requiring and ?tolerant bacteria is clearly an important contribution. Thus, the objective of this study is to find such organisms. To that end, a number of 108 soil and water samples were collected from and around the boron reserves in Balıkesir-Bigadiç. One hundred and fifty four (154) bacteria isolates were obtained from these samples and the levels of Boron tolerance of most of the isolates were determined. Highly boron tolerant bacteria that can grow in the presence of 300, 200 and 150 mM boric acid were found. Some information regarding the isolates was acquired by taking advantage of numerous classical microbiological and molecular techniques. Among some gram staining results and investigating the growth in varying concentrations of salt, 42 ? C and EMB, TSI medium, determination of phenotypic characters by Vitek2 are the parameters tested for the isolates. In light of such phenotypic and biochemical results, forty isolates were chosen and through 16SrRNA gene sequence analysis, the closest species to the isolates were revealed. Consequently, the bacteria isolates are found to be closely related to the species belonging 10 different genuses, namely Bacillus, Methylobacterium, Aeromicrobium, Gordonia, Sphingobacterium, Exiquobacterium, Staphylococcus, Acinetobacter, Curtobacterium and Pseudomonas.Furthermore, as a function of increasing Boron concentration, SDS-PAGE profiles of the protein extracts of some isolates were determined and the proteins bands induced by boron were observed. Also, the growth curves in the presence of different amounts of Boron were studied.In conclusion, in order to shed light onto the molecular mechanisms employed in Boron-bacteria relationship, the ?model organisms? some of which are likely to be novel species are obtained in this study as well as considerable wealth of relatively detailed and crucial information regarding them.