Lactococcus lactis ekspresyon sistemi ile rekombinant thaumatin benzeri tatlı protein üretiminin araştırılması
Investigation of recombinant production of thaumatin-like sweet protein using Lactococcus lactis expression system
Yazar: NERGİZ YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. BURCU KAPLAN TÜRKÖZ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Bitki proteinleri = Plant proteins ; Lactococcus lactis = Lactococcus lactis ; Rekombinant üretim = Recombinant production

Özet:
Thaumatin Thaumatococcus daniellii bitkisi tarafından üretilen, kalorisi olmayan ve sakız, süt ürünleri, dondurma, meşrubat gibi gıdalarda tatlandırcı olarak kullanılan bir bitkisel tatlı proteindir. Aynı zamanda çeşitli hayvan yemleri ve evcil hayvan mamalarında da kullanılmaktadır. Thaumatin kullanımı sadece ürünlere tatlılık kazandırmakla sınırlı değildir, gıda ve farmasötiklerde aromayı arttırmak amacıyla da kullanılmaktadır. 
Bu tez çalışmasında yapılan biyoinformatik ön çalışmalar ile Acer yangbiense bitkisi genomunda thaumatin benzeri bir protein dizisi tespit edilmiştir ve Acer yangbiense bitkisi thaumatin benzeri proteininin Lactococcus lactis ekspresyon sistemine moleküler klonlanması ve rekombinant üretiminin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, thaumatin benzeri proteini kodlayan gen bölgesi pLEB825 plazmidine PnisA promotörü altına yerleşecek şekilde klonlanlanmış ve elde edilen rekombinant plazmidler L. lactis NZ9000 hücrelerine aktarılmıştır. Bu şekilde elde edilen rekombinant L. lactis hücrelerinin nisin ile rekombinant protein üretimi indüklenmiş ve hücre dışına salgılanan proteinler incelenmiştir. 
Sonuç olarak, Acer yangbiense genomunda bulunan thaumatin benzeri bir proteinin rekombinant olarak Lactococcus lactis ekspresyon sisteminde üretimine yönelik ilk kez bir çalışma yapılmıştır. Yapılan tez çalışmasının gıdalarda tatlandırıcı olarak kullanım potansiyeli olan bu proteininin elde edilmesinde kullanılabilecek yöntem belirlenmiştir ve hem ticari hem bilimsel çalışmalara; proteinin ileri saflaştırılması ve farklı gıda uygulamalarının yapılması ile şeker içeriğini azaltmaya yönelik kullanımı; ışık tutacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Thaumatin is a sweet plant protein produced by the Thaumatococcus daniellii plant, which has no calorie and is used as a sweetener in foods such as chewing gum, dairy products, ice cream, and soft drinks. It is also used in various animal feeds and pet foods. The use of thaumatin is not only limited to adding sweetness to products, it is also used to increase flavor in food and pharmaceuticals.
In this thesis, a thaumatin-like protein sequence was identified in the genome of Acer yangbiense plant with preliminary bioinformatics studies. The aim of the study was to investigate the molecular cloning and recombinant production of to Acer yangbiense plant thaumatin-like protein in Lactococcus lactis expression system. For this purpose, the gene region encoding the thaumatin-like protein was cloned into plasmid pLEB825 under the PnisA promoter and the resulting recombinant plasmids were transferred to L. lactis NZ9000 cells. Recombinant protein production of recombinant L. lactis cells obtained in this way was induced by nisin and the proteins secreted out of the cell were examined.
As a result, a study was conducted for the first time for the production of a thaumatin-like protein from Acer yangbiense plant, recombinantly in the Lactococcus lactis expression system. As a result of thesis study, a novel putative sweet protein was cloned and produced from a food grade host, which will have impact on both academic and industrial studies.  Further studies should focus on further purification and utilization of this protein in different food formulations in order to reduce sugar content.