Termal kaynak mikrobiyomunun çevresel dna metabarkodlama ile belirlenmesi
Identification of thermal spring microbiota with environmental dna metabarcoding
Yazar: IŞILAY ÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. EMRE KESKİN
Ankara Üniversitesi / Biyoteknoloji Enstitüsü / Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Belirli bir habitat içerisinde yaşayan mikroorganizmaların (bakteri, arke, virüs vs.) 
genomları mikrobiyom olarak tanımlanmaktadır. Evrensel primerler aracılığıyla çevresel 
DNA örneği içerisinden birden fazla türe ait kısa nükleotit dizilerinden oluşan ve türler 
arası farklılık gösteren barkod bölgesi polimeraz zincir reaksiyonu ile çoğaltılması tekniği 
eDNA metabarkodlama olarak isimlendirilmiştir. Son zamanlarda daha doğru ve detaylı 
mikrobiyom analizlerinin gerçekleştirilmesi için yüksek verimli DNA dizileme 
teknolojilerine başvurulmaktadır. Birçok mikroorganizmanın habitatı olan ve ekstrem 
koşullara sahip termal kaynaklar, henüz tam olarak keşfedilmemiş biyolojik çeşitlilik 
barındırır. Termal kaynaklardaki yaşamın çeşitliliğinin kültür gibi konvansiyonel 
tekniklerle tespiti, bu kaynakların fizikokimyasal yapılarından ötürü simüle edilmesi zor 
ortamlar oluşturmasından dolayı oldukça sınırlıdır. Bu çeşitliliğin tespiti özellikle 
biyoteknoloji alanında olası araştırma ve geliştirme potansiyelleri için önem arz 
etmektedir. Bu tez çalışması ile termal kaynak mikrobiyomunun bu kaynaklardan izole 
edilen çevresel DNA'ların metabarkodlamasıyla tespit edilmesi, sıcaklık ve kimyasal 
içerikten kaynaklanan farklılıkların mikrobiyoma yansımasının ortaya konması ve 
biyoteknolojik araştırmalarda kullanılmak üzere bir veri tabanı oluşturulması
amaçlanmıştır. Böylece Türkiye'de eDNA metabarkodlama yöntemi kullanılarak termal 
kaynak mikrobiyom tespitinin yapıldığı ilk çalışma olmakla beraber dünya literatürüne bu 
alanda ham verilerin analizine yönelik yeni bir biyoinformatik iş akışı ve 
metabarkodlamaya uygun referans veri tabanı oluşturulmuştur.

Abstract:
The genomes of microorganisms (bacteria, archaea, virus, etc.) living in a particular habitat 
are defined as the microbiome. The technique of amplifying the barcode region, which 
consists of short nucleotide sequences belonging to more than one species and differs 
between species, from the environmental DNA sample through universal primers, by 
polymerase chain reaction is called eDNA metabarcoding. Recently, high-throughput DNA 
sequencing technologies have been used to perform more accurate and detailed 
microbiome analyzes. Thermal springs, which are the habitat of many microorganisms and 
have extreme conditions, contain biodiversity that has not yet been fully explored. 
Detection of the diversity of life in thermal springs by conventional techniques such as 
culturing is very limited due to the physicochemical (temperature, heavy metal content, 
pH, etc.) conditions in these places. Detection of this diversity is especially important for 
possible research and development potentials in the field of biotechnology. In this thesis, it 
is aimed to determine the thermal source microbiome by metabarcoding of environmental 
DNA isolated from these sources, to reveal the reflection of differences caused by 
temperature and chemical content on microbiome, and to create a database to be used in 
biotechnological research. Thus, as well as it is the first study in Turkey to detect the 
thermal source microbiome using the eDNA metabarcoding method, a new bioinformatics 
workflow for the analysis of raw data in this field and a reference database suitable for 
metabarcoding provided to the world literature.