Rhodobacter Capsulatus bakterisinde ubikinol oksidazın inaktivasyonu
Inactivation of ubiniquinol in Rhodobacter Capsulatus
Yazar: ÖZLEM AKKAYA
Danışman: PROF. DR. ABDULKADİR AKÇİN ; DR. SEVNUR MANDACI
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
ÖZET Gram-negatif fakültatif fotosentetik bakteri Rhodobacter capsuîatus ki&ojı^ havuzundan sonra dallanan iki farklı metabolik yolu kullanarak solunumla büyüyebilmektedir. Temel metabolik solunum yolunda elektronlar sitokrom bc\ kompleksi, sitokrom C2İ£y ve son elektron alıcısı olarak sitokrom cbb3 oksidaza iletilmektedir. Diğer metabolik yol ise elektronların kinon havuzundan sonra herhangi bir aracı olmaksızın ubikinol oksidaza (Qox) transfer edildiği alternatif solunum yoludur. Bu çalışmada alternatif ubikinol oksidaz solunum yolunun işlevselliği bozulduğunda; yeni tipteki elektron taşıyıcılarının sitokrom cbb$ oksidaz solunum yolundaki işlevselliğinin incelenebileceği, farklı Qox kromozomal knockout mutant soyları elde edildi. Bu kromozomal knockout mutantlann eldesi, ubikinol oksidazı kodlayan cydAB yapısal genlerinin inaktivasyonu ile başarıldı. Ubikinol oksidaz yapısal genlerinin (cydAB) inaktivasyonunda gentamisin markırından yaralanıldı. Oluşan inaktif cydAB genini içeren pOZİ plazmitinden 2.7-kb büyüklüğündeki cydAB ::GmR fragmenti, pRK vektörüne klonlanarak pYOZİ elde edildi. Konjugasyonla pYOZİ plazmiti E. coli soyundan Gen Transfer Ajanı (GTA)'nı üreten R. capsuîatus Y262 soyuna verildi ve pYOZl/Y262 susu oluşturuldu. GTA kros aracılığı ile cydAB::GmR fragmenti homolog rekombinasyonla değişik elektron taşıyıcılarına sahip R. capsuîatus soylarının kromozomuna aktarılarak ubikinol oksidaz kromozomal knockout mutantlar elde edildi. Elde edilen Qox" mutantlardan yabani soya ait olanlar hem solunum hem fotosentez ile iyi büyüdü. Yeni tipte elektron taşıyıcıları bulunan, cydAB delesyonu içeren mutantlar da solunumla büyüyebilmekte ancak fotosentetik büyümeleri üzerine Qox" mutasyonu olumsuz bir etki yaratmaktadır.

Abstract:
SUMMARY Gram-negative facultative photosynthetic bacterium Rhodobacter capsulatus* can grow through respiration using two different metabolic pathways that are branched after the quinon pool. In the main respiratory chain, electrons are first transported to cytochrome bc\ complex, then to cytochrome c2/cy and finally to cytochrome cbfa oxidase, the last electron acceptor. The other metabolic pathway is an alternative respiration pathway in which electrons are transported from the quinon pool to the ubiquinol oxidase (Qox) irrespective of any electron carrier. In order to characterize respiratory function of the novel electron carriers, several chromosomal knockout Qox" mutants which eliminated the alternative respiratory pathway were obtained in this bacterium. To construct ubiquinol oxidase chromosomal knockout mutants, inactivation of cydAB genes encoding ubiquinol oxidase was achieved. Structural cydAB genes were inactivated using a gentamicin marker. Cloning 2.7-kb cydAB::GmR fragment from pOZl plasmid containing inactive cydAB::GmR on pRK vector, yielded pYOZl. pYOZl was Conjugally transferred from E. coli strain into the Gen Transfer Agent (GTA) producing R capsulatus Y262 strain and resulted in pYOZl/Y262. The cydAB::GmR fragment was introduced into the various different electron carrier bearing R. capsulatus strains by homologous recombination via GTA cross, and yielded ubiquinol oxidase chromosomal knockout mutants. Of the Qox" mutants obtained, those which were wild type could grow well by respiration and photosynthesis. However, while Qox" strains that containing novel type electron carriers can also grow by respiration but the Qox mutation has a negative effect on their photosynthetic growth features.