Streptococcus thermophilus bakterisinde format ve etanol metabolit yolunun genetik olarak düzenlenmesi
Genetic modification of formate and ethanol metabolites pathways in Streptococcus thermophilus bacteria
Yazar: MELDA DUZMAN
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL AKYOL
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Streptococcus thermophilus (St. thermophilus) yoğurt yapımında kullanılan en önemli bir başlangıç kültürüdür. Fermentasyonu ile laktozun laktik aside dönüşümü sonucu asitlik yükselmekte, ekzopolisakkarit üretimi ile viskoz yapının oluşması, asitlik ile pıthtılaşma gelişmekte, tipik yoğurt aroması üretilmektedir. Fermente süt ürünlerinde, aroma maddelerinin oluşumu substrat, enzimatik aktivite ve mikrobiyal kaynaklara bağlıdır. Mikrobiyal kaynaklı aroma metabolitleri başlangıç kültürünün genetik özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Metabolit üretimleri biyoteknolojik olarak istenilen metabolit yönünde yönetilebilmektedir. Endüstriyel olarak önemli olan aroma bileşenlerinin üretimi bu bileşenleri sentezleyen enzimleri kodlayan genlerin moleküler karekterlerinin açığa çıkarılması, gen over ekspresyonu ile gerçekleşebilecektir. St. thermophilus aroma metabolitlerini üretmede sınırlı olduğundan dolayı ile metabolik yolun genetik olarak düzenlenmesini gerektirmektedir. Bu çalışmada: genom sekansı tamamlanmış, St. thermophilus dizileri referans olarak kullanılmıştır. Etanol ve format metabolit üretimi artırma poatansiyellerini tespit etmek için adhB ve pfl genleri çoğaltılarak pNZ276 ve pMG36e plazmitine klonlanmış ve oluşturulan yeni plazmitler referans St. thermophilus NCFB2393 suşuna elektroporasyon ile aktarımıştır. Yeni transformant suşlarda pürivat, format, laktat, asetaldehit ve etanol üretimleri belirlenmiştir. adhB overekspresyonuna bağlı olarak oluşturulan pMMG134 plazmiti ile asetaldehit miktarı 4.8 kat azaltılırken etanol miktarı 8.35 kat arttırılmıştır. pfl overekspresyonu ile pürivattan formata dönüşüm sınırlı kalmıştır. 
Anahtar Kelimeler: St. thermophilus NCFB2393, pNZ276, pMG36e, Overekspresyon, pfl, adhB 
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Biyomühendislik ve Bilimleri Anabilim Dalı, 29/01 /2015
Danışman: Doç. Dr. İsmail AKYOL
Sayfa sayısı: 47

Abstract:
Streptococcus thermophilus is a starter bacteria and mainly used in yoghurt industry. Fermentation convert lactose to lactic acid and acidic pH and exopolysaccharide production will developed. Typical yoghurt production will be developed with viscos structure and coagulation. Aroma production in fermented milk product depends on substrate, enzymatic degradation and microbial sources. Desire metabolite production could be re-directed. The production of aromatic substances will be possible with enzyme encoded gene overexpression of desire genes. St. thermophilus is limited to produce aromatic metabolites so that genetic modification is only way to improve it. 
In this study, potential production of ethanol and formate were detected. Genome sequence completed St. thermophilus were used as a references. Amplified adhB and pfl genes were cloned into pNZ276 and pMG36e plasmids so constructed transformant plasmid electroporated into St. thermophilus NCFB2393 strain. Pyruvate, formate, lactate, acetaldehyde and ethanol productions were determined in transformant strains. The pMMG134 plasmid was constructed to overexpress adhB gene and acetaldehyde and ethanol levels were increased 4,8 and 8,35 fold respectively. Overexpression of pfl was limited in pyruvate to formate conversation.           
Key Words: St. thermophilus NCFB2393, pNZ276, pMG36e, Overexpression, pfl, adhB 
University of Kahramanmaraş Sütçü İmam
Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Bioennginering and Sciences, 29/01/ 2015
Supervisor: Assoc. Prof. Dr. İsmail AKYOL
Page number: 47