Streptomyces coelicolor m145 ve streptomyces coelicolor A3(2)'nin δppk mutantlarının eldesi ve karakterizasyonlari
Construction and characterization of streptomyces coelicolor m145 and streptomyces coelicolor A3(2) δppk mutant strains
Yazar: ĞARİP DEMİR
Danışman: PROF. DR. SEDEF TUNCA GEDİK
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Enfeksiyon hastalıklarının ana kaynağı olan bakterilerin islahı konusunda karşılaşılan en büyük problem bakterilerin adaptasyon gösterip direnç kazandığı antibiyotiklerdir. Antibiyotik dirençliliğinin her geçen gün arttığı gerçeğine rağmen, antibiyotiklerin medikal önemi ve ticari değeri tartışılamaz. Günümüzde kullanılan antibiyotiklerin yaklaşık dörtte üçü Streptomycetes'ler tarafından üretilmektedir. Antibiyotik üretimi, genel olarak farklılaşma, besin kıtlığı ve/veya farklı bir organizmanın varlığı gibi koşullardan etkilenir. İnorganik fosfatların birbirine eklenmesi ile oluşan polifosfat (poliP) polimerinin de antibiyotik üretimine etkisinin olduğu sınırlı sayıda çalışma ile gösterilmiştir.
Bu çalışma kapsamında, poliP sentezinden sorumlu ana gen olan ppk (polifosfat kinaz) Streptomyces coelicolor'un ikincil metabolit üretme kapasiteleri birbirinden farklı olan M145 ve A3(2) suşlarından silinmiş ve mutasyon PZR ve southern blot ile doğrulanmıştır. A3(2) Δppk mutantının yaban tipten yaklaşık 8.5 kat, M145 Δppk mutantının ise yaban tipten yaklaşık 2.6 kat daha fazla aktinorhodin ürettiği bulunmuştur. Suşların PHB biriktirme kapasitelerinde anlamlı bir fark bulunamamış ancak mutant hücrelerdeki TAG miktarının yaban suşlardan daha az olduğu gözlenmiştir. Mutant A3(2) suşunun R2YE'de sporlanması dikkat çekmiştir. Bu tez çalışmasında elde edilen mutant suşlar antibiyotik üretimi ve polifosfat metabolizması arasındaki ilişkiyi aydınlatmaya yönelik çalışmalarda kullanılacak olması bakımından değer taşımaktadır.

Abstract:
The biggest problem in the treatment of bacteria that cause infection diseases is the antibiotic resistance that bacteria gain through adaptation. Despite the fact that antibiotic resistance increases day by day, the medical and commercial value of antibiotics cannot be discussed. About three-quarters of antibiotics that we use today are produced by Streptomycetes. Antibiotic production is generally affected by conditions such as differentiation, nutrient shortage and/or the presence of a different organism. A limited number of studies have shown that polyphosphate (polyP) polymer formed by the incorporation of inorganic phosphates also has an effect on antibiotic production.
In this study, the main gene responsible for polyP synthesis, ppk (polyphosphate kinase), was deleted from Streptomyces coelicolor M145 and A3(2) strains, which are different from each other by their secondary metabolite producing capacities. Mutation was confirmed by PCR and southern blot. It was found that A3(2) Δppk mutant produced about 8.5 times more actinorhodin than the wild type, and M145 Δppk mutant produced about 2.6 times more actinorhodin than the wild type. There was no significant difference in PHB accumulation between strains, however the amount of TAG in mutant cells was less than the wild type strains. It has been noted that the mutant A3(2) strain is sporulated in R2YE. The mutant strains obtained in this thesis are valuable in the sense that they will be used in future studies to elucidate the relationship between antibiotic production and polyphosphate metabolism.