Çevresel su örneklerinde potansiyel geosmin ve 2-mib üreten siyanobakteri türlerinin PZR yöntemiyle belirlenmesi
Determination of potential geosmin and 2-mib producing cyanobacteria species in enviromental water samples by PCR method
Yazar: ZUHAL TUNÇ ZENGİN
Danışman: PROF. DR. REYHAN AKÇAALAN ALBAY
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı / İç Sular Biyolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Cyanobacteria = Cyanobacteria ; Mikrokirleticiler = Micropollutants ; PCR =

Özet:
Sudaki Geosmin ve MİB kaynaklı tat ve koku sorunlarının çözümündeki en önemli stratejilerden biri, Geosmin ve MİB metabolitlerinin doğal kaynağı olan siyanobakteri türlerinin tespitidir. Etkin bir su kalitesi yönetimi stratejisi izlemek amacıyla Geosmin ve MİB metabolitlerinin hangi siyanobakteri türleri tarafından sentezlediğinin ortaya konması önem arz etmektedir. Geosmin ve MİB metabolitlerinin biyosentezi için gerekli olan gen bölgeleri (Geosmin Sentaz ve MİB Sentaz) bilinmektedir ve sularda bu moleküllerin üreticisi olan siyanobakterilerin tespitinde bu gen bilgilerinden yararlanılmaktadır. Dünyada bu konuda yapılmış çok az çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada, İstanbul Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi İçsular Biyolojisi Anabilim Dalı Alg Kültür Koleksiyonunda yer alan siyanobakteri suşları ve çevresel su örneklerinde Geosmin Sentaz ve MİB Sentaz genlerine özgü primerler seçilerek Polimeraz Zincir Reaksiyonu yöntemi ile bu iki metaboliti sentezleme potansiyellerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada 3 farklı siyanobakteri takımına (Nostocales, Oscillatoriales ve Synechococcales) ait, Anabaena, Aphanizomenon, Cuspidothrix, Nostoc, Nodularia, Lyngbya, Pseudanabaena, Planktolyngbya ve Planktothrix cinslerinin bulunduğu kültür ve çevre örneklerinde, moleküler yöntemler kullanılarak Geosmin ve/veya MİB üretim potansiyeli tespit edilmiştir. Ayrıca, Ömerli Baraj Gölü ve Malatya Günpınar Şelalesi'nden alınan su örneklerinde potansiyel MİB ve Geosmin üreticisi siyanobakterinin tespiti için PZR ürünlerinin dizileme analizi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar mevcut diğer üretici siyanobakterilerin dizi bilgileriyle karşılaştırıldığında, Ömerli Baraj Gölü'ndeki potansiyel MİB üreticisi siyanobakterinin Pseudanabaena limnetica olduğu ve Malatya Günpınar Şelalesi'ndeki potansiyel Geosmin üreticisi siyanobakterinin Nostoc sp. olabileceği görülmüştür. Türkiye su kaynaklarında tat ve koku problemlerinin başlıca kaynağı olabilecek bu türlerin moleküler biyoloji ve genetik yöntemleriyle belirlenmesi bakımından bu çalışma ülkemiz için bir ilktir ve su kalitesi yönetimi çalışmaları için önem arz etmektedir.

Abstract:
One of the most important strategies to solve the taste and odor problems caused by Geosmin and MIB in the water is the detection of cyanobacteria species which is the natural source of Geosmin and MIB metabolites. In order to follow an effective water quality management strategy it is important to show which cyanobacteria species synthesize the Geosmin and MIB metabolites. The nucleotide regions (Geosmin Synthase and MIB Synthase) necessary for the biosynthesis of these metabolites are known and these information are used to detect cyanobacteria species responsible for the production of these molecules in water. There are very few studies in the world on this subject. In this study, it was aimed to determine the potential producers of these two metabolites by Polymerase Chain Reaction method using specific primers for Geosmin synthase and MIB synthase genes in cultured cyanobacteria species from Algae Culture Collection of Department of Freshwater Biology in Fisheries Faculty and environmental water samples. Potential Geosmin and / or MIB production was determined from culture and environmental samples which include Anabaena, Aphanizomenon, Cuspidothrix, Nostoc, Nodularia, Lyngbya, Pseudanabaena, Planktolyngbya and Planktothrix genus from three different cyanobacterial orders (Nostocales, Oscillatoriales ve Synechococcales) by PCR method. Moreover, sequence analysis was carried out in water samples collected from Ömerli Dam Lake and Malatya Günpınar Waterfall to detect the species responsible of MIB and Geosmin production. According to blast analysis of sequence results, the potential MIB producer in Ömerli Dam Lake was Pseudanabaena limnetica and potential Geosmin producer in Malatya Günpınar Waterfall was Nostoc sp. This is the first study in Turkey in order to determine the responsible cyanobacteria species as a source of taste and odor problems in water resources using molecular biology and genetic methods and the results are important for water quality management studies in our country.