Ko-kültür sistemiyle antimikrobiyal peptid eldesi üzerine çalışmalar
Studies on antimicrobial peptide obtaining by co-culture system
Yazar: AYŞEGÜL YANIK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞATAY TARHAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antimikrobiyal peptidler = Antimicrobial peptides ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Kültür ortamı = Culture media ; Schizosaccharomyces pombe = Schizosaccharomyces pombe

Özet:
Doğal ekosistem şaşırtıcı derecede çeşitliliğe sahip mikrobiyal türler barındırır. Mikroorganizma popülasyonları besinler ve çevredeki diğer kaynaklara ulaşma bakımından bir ortak yaşam alanı içerisinde bulunur. Mikroorganizmaların ideal laboratuvar koşullarında üretilmesi, onların doğal ekosistem şartlarından uzaklaştırır ve onları kendi mikrobiyal dünyalarından, özellikle de rakiplerinden izole eder. Laboratuvarlarda kullanılan geleneksel saf kültürleme teknikleriyle küçük moleküllerin aracılık ettiği etkileşimler hesaba katılmaz, bu da etkileşimlerin kesin yapısının büyük ölçüde bilinmemesine neden olmaktadır.
Ko-kültür sistemleri iki ya da daha fazla sayıda farklı hücre popülasyonunun bir arada üretildiği sistemlerdir. Bu şekilde popülasyonlar arasındaki doğal etkileşimlere ilişkin çalışmalar yapılabilmekte ve doğada gözlenmeyen sentetik etkileşimler sağlanabilmektedir. Bu sistemlerle doğal ürün keşfi, mikrobiyal ekoloji, evrim ve patogenez çalışmaları yapılmaktadır. Ayrıca endüstriyel, çevresel ve tıbbi çalışmalarda ko-kültür sistemlerinin kullanımı karşımıza çıkmaktadır.
Bu tez çalışmasında kendi laboratuvarlarımızda bulunan Schizosaccharomyces pombe'nin yabani ırkıyla Escherichia coli'nin DH5α ırkı kendilerine özgü besi yerlerinde çoğaltıldıktan sonra farklı hücre sayısı kombinasyonlarıyla %0,1 glikoz içeren besiyerlerine ekilerek 48 saat ve 72 saat boyunca kültürlenmiş ve hücrelerin besiyerine saldıkları proteinlerdeki farklılaşma SDS poliakrilamid jellerde gözlemlenmiştir. Ko-kültür koşullarında kontrol koşullarından farklı olarak ortaya çıkan yeni protein bantları saptanmış ve bu bantların iki tanesi kütle spektrometresi (MS) yöntemiyle analiz edilmiştir. MS sonucunda 110 tane protein elde edilmiştir. Bu proteinler; çeşitli karbonhidrat bağlayıcı proteinler, çeşitli sinyal moleküllerinin ve antibiyotiklerin tanımlanmasında görevli membran proteinleri ve çeşitli hücresel süreçlerde yer alan diğer proteinler olarak karşımıza çıkmıştır. Sonuç olarak elde edilen proteinlerin kalori kısıtlaması ve rakip popülasyonun varlığında artış gösterdiği görülmüştür.

Abstract:
The natural ecosystem contains an astonishing variety of microbial species. Populations of microorganisms exist in a common habitat in terms of access to nutrients and other resources in the environment. Cultivation of microorganisms in ideal laboratory conditions apart them from their natural ecosystem conditions and isolates them from their microbial world, especially from their competitors. With traditional püre culture-oriented cultuvation techniques used in laboratories, interactions mediated by small molecules are not taken into account, resulting in the precise nature of the interactions being largely unknown.
Co-culture systems are systems in which two or more different cell populations are grown together. In this way, studies on natural interactions between populations can be made and synthetic interactions that are not observed in nature can be provided. With these systems, natural product discovery, microbial ecology, evolution and pathogenesis studies are carried out. In addition, the use of co-culture systems in industrial, environmental and medical studies is encountered.
In this thesis study, the wild strain of Schizosaccharomyces pombe and the DH5α strain of Escherichia coli in our own laboratories were grown in their own specific media, cultured for 48 hours and 72 hours by planting in media containing 0,1% glucose with different cell number, and the differentiation in the proteins released by the cells into the medium was observed in SDS polyacrylamide gels. 
Different from the control conditions, new protein bands that emerged under the co-culture conditions were detected and two of these bands were analyzed by mass spectrometry (MS).As a result of MS, 110 proteins were obtained. These proteins are; Various carbohydrate-binding proteins, membrane proteins involved in the identification of various signaling molecules and antibiotics, and other proteins involved in various cellular processes. As a result, it was observed that the obtained proteins increased in the presence of calorie restriction and competitor population.