Bazı sucul böcek türlerinin bağırsaklarından bakterilerin izolasyonu, moleküler karakterizasyonu ve antimikrobiyal potansiyellerinin araştırılması
Isolation, molecular characterization and investigation of antimicrobial potential of bacteria from intestines of some aquatic insect species
Yazar: AHMET MUHAMMET ÇORAPÇI
Danışman: DOÇ. DR. SERKAN ÖRTÜCÜ
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antimikrobiyal peptidler = Antimicrobial peptides ; Bakteriler = Bacteria ; Bağırsak florası = Intestinal flora ; Sucul bakteriler = Aquatic bacteria

Özet:
Böceklerin bağırsak florası özellikle çevreye adaptasyonlarında önemli rol oynamaktadır. Son zamanlarda bu flora üyeleri, biyoteknoloji için önemli kaynaklar haline gelmiştir. Hydrophilidae ve Dytiscidae familyalarına ait böcekler, su yaşamına oldukça adapte olmaları nedeniyle mikroorganizmalar açısından zengin bir kaynak olarak görülmektedir.  Bu tez çalışmasında yeni antibakteriyel peptit üretici türlerin keşfi için bazı sucul böceklerin bağırsaklarından bakterilerin izolasyonu ve antibakteriyel peptit üretici türlerin taranması hedeflenmiştir. Bu amaçla, Temmuz-Eylül 2020 tarihleri arasında yapılan arazi çalışmalarında Hydrophilidae'ye ait beş, Dytiscidae'ye ait on farklı tür elde edildi. Bağırsak florasını belirlemek için böceklerin aseptik koşullar altında diseksiyonları gerçekleştirildi ve bağırsak örnekleri homojenize edilerek, TSA ortamına yayıldı. Bakterilerin moleküler karakterizasyonları 16S rDNA bölgesine göre gerçekleştirildi. Hydrophilidae üyelerinden Aeromonas veronii, Bacillus pumilus, Carnobacterium divergens, Hafnia paralvei, Kurthia gibsonii, Lactococcus garvieae, Proteus hauseri, Providencia rettgeri, Pseudomonas otitidis, Serratia fonticola ve S. liquefaciens; Dytiscidae üyelerinden ise Acinetobacter radioresistens, Aeromonas sp., A.allosaccharophila, A.veronii, B.pumilus, Carnobacterium divergens, Exiguobacterium mexicanum, Hafnia paralvei, Kurthia gibsonii, Lactococcus garvieae, Paenibacillus amylolyticus, Providencia rettgeri ve P.otitidis türleri elde edildi. Kültür filtratları well difüzyon tekniği ile Staphylococcus aureus ve P.aeruginosa'ya karşı test edildi. Ön seleksiyon sonucunda kültür filtratlarının hiçbiri P.aeruginosa'da zon oluşumuna neden olmazken; 5 adet filtrat S.aureus'a karşı zon verdi. Bakteriler aktivitenin doğrulanması için önce Tripsin/Proteinaz K parçalama yöntemi ile tarandı. Bu deneyde seçilen iki bakteriye ait filtratlar aktiviteden sorumlu proteinin bandının belirlenmesi amacıyla Native-Page jelde yürütüldü ve jel kapatma testine alındı. Sonuçta M29 kodlu P.otitidis'e ait yaklaşık 12 kDa boyutundaki peptidin antibakteriyel aktivite gösterdiği tespit edildi.

Abstract:
The gut flora of beetles plays an important role, especially in their adaptation to the environment. Recently, these flora members have become important resources for biotechnology. Insects belonging to the Hydrophilidae and Dytiscidae families are seen as a rich source of microorganisms because they are highly adapted to aquatic life. This thesis aimed to isolate bacteria from the gut of some aquatic beetles and screen antibacterial peptide-producing species to discover new antibacterial peptide-producing species. For this purpose, five different species belonging to Hydrophilidae and ten different species belonging to Dytiscidae were obtained in field studies conducted between July- September 2020. To determine the intestinal flora, dissections of beetles were performed under aseptic conditions, and gut samples were homogenized and spread on TSA medium. Molecular characterizations of bacteria were performed according to the 16SrDNA region. Aeromonas veronii, Bacillus pumilus, Carnobacterium divergens, Hafnia paralvei, Kurthia gibsonii, Lactococcus garvieae, Proteus hauseri, Providencia rettgeri, Pseudomonas otitidis, Serratia fonticola and S. liquefaciens from members of Hydrophilidae; Acinetobacter radioresistens, Aeromonas sp., A.allosaccharophila, A.veronii, B.pumilus, Carnobacterium divergens, Exiguobacterium mexicanum, Hafnia paralvei, Kurthia gibsonii, Lactococcus garvieae, Paenibacillus amylolyticus, Providencia rettgeri and P.otitidis species were obtained from Dytiscidae members. Culture filtrates were tested against Staphylococcus aureus and P.aeruginosa by well diffusion test. As a result of pre-selection, none of the culture filtrates caused zone formation against P.aeruginosa; 5 filtrates gave zones against S.aureus. Firstly, bacteria were screened by Trypsin/Proteinase K digestion method to confirm the activity. Secondly, the filtrates of the two selected bacteria were run on Native-Page gel to determine the protein band responsible for the activity, and a gel overlay test was performed. As a result, it was determined that the peptide of P.otitidis M29 with approximately 12 kDa showed antibacterial activity.