Eskişehir-Kırka bor maden yatakları ve çevresinden bor toleransı 
yüksek bakterilerin izolasyonu, moleküler karakterizasyonu ve bor toleransı ile ilgili genlerin araştırılması
Isolation and characterization of highly boron tolerant bacteria from Eskisehir-Kirka boron mine and surrounding regions and investigation of genes realated to boron tolerance
Yazar: NİHAN AKGÜÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BEKİR ÇÖL
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bor, yeryüzünde topraktan okyanuslara kadar çeşitli alanlarda bulunan, doğa ve canlılar ile etkileşimi açısından önemli etkilere sahip bir eser elementtir. Borun bitkiler ve bazı mikroorganizmalar için esansiyel olduğu bildirilmiştir fakat hücrede yer aldığı biyokimyasal süreçler kapsamlı olarak henüz ortaya konmamıştır. Bor-canlı ilişkisinin aydınlatılabilmesi için Bor?a tolerans gösteren veya gereksinim duyan, aynı zamanda çalışma kolaylığı sağlayan model organizmalara ihtiyaç vardır.  Bu açıdan bakteriler, Bor?un biyolojik işlevinin açıklığa kavuşturulmasında ideal model organizma adaylarıdır. 
Bu çalışmada Bor ile ilişkisi olan bakteri türlerinin izolasyonu amaçlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Eskişehir iline bağlı Kırka Bor madeninden ve çevresinden toprak, su ve maden örnekleri toplanmıştır. İzolasyon sonucunda 130 adet izolat elde edilmiştir. Elde edilen izolatların Bor?a tolerans seviyeleri tespit edilmiştir. 400, 300, 200 ve 150 mM borik asit konsantrasyonlarına karşı toleransa sahip olan ve bu ortamlarda rahatlıkla üreyebilen onlarca bakteri izolatı bulunmuştur. Bazı seçilen izolatların fenotipik ve biyokimyasal özellikleri belirlenmiş ve 16SrDNA geni sekans analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, 8 adet farklı cinste temsil edilen türler tespit edilmiştir. Bunlar; Zhihengliuella, Pseudomonas, Bacillus, Arthrobacter, Micrococcus, Kocuria, Staphylococcus ve Erwinia cinsleridir. 200 mM ve üstünde tolerans seviyesine sahip olan izolatlardan 10 tanesinin SDS-PAGE protein profilleri belirlenmiştir. Bor (borik asit) konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak yüksek bor toleransına sahip bazı izolatların büyüme eğrileri çıkarılmıştır. 
400 mM borik asit konsantrasyonuna tolerans gösteren bir izolatın (EK983Y) genomik kütüphanesi oluşturulmuştur. Seleksiyon çalışmaları sonucunda, bakteri dünyası için ilk kez, Bor?a tolerans gösterilmesini sağlayan yedi adet Bor (tolerans) gen adayı önerilmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada; mikrobiyolojik, biyokimyasal ve moleküler yaklaşımların da kullanılmasıyla, Bor-bakteri ilişkisini anlayabilmek için kullanılabilecek model organizmalar elde edilmiş ve protein aktiviteleri sunulmuştur.

Abstract:
Boron is a trace element possessing noteworthy effects in terms of its interaction with nature and the living organisms and is found in various areas in the earth from the soil to the oceans. It is reported that Boron is essential for the plants and some microorganisms, but the biochemical processes it is involved in the cell has not yet been clearly and extensively revealed. In order to shed light on the relationship between Boron and life, the model organisms that tolerate or require boron and that at the same time are easy to handle need to be discovered. In that regard, the bacteria are the ideal candidate of model organisms to clarify the biological function of Boron.  
In this study, isolation of the bacterial species that have relation with Boron was aimed and achieved. Soil and water samples were collected from and around the Kırka boron mine in Eskişehir. As a result of isolation, one hundred and thirty (130) bacteria isolates were obtained. The levels of Boron tolerance of the isolates were determined. A number of boron tolerant bacteria that can easily grow in the presence of 400, 300, 200 and 150 mM boric acid were found. Phenotypic and biochemical properties of some of the selected isolates were determined and 16SrRNA gene sequence analysis was performed. When the results were analyzed, the species belonging to 8 different genuses were identified. These are Zhihengliuella, Pseudomonas, Bacillus, Arthrobacter, Micrococcus, Kocuria, Staphylococcus and Erwinia.  SDS-PAGE profiles of ten of the isolates having 200 mM and higher levels of tolerance were obtained. Growth curves of some of the isolates as a function of increasing boron (boric) acid concentrations were determined
Genomic library of one isolate (EK983Y) that tolerate up to 400 mM boric acid concentration was constructed. After selection studies, seven candidate genes conferring Boron tolerance to the bacteria were proposed for the first time. In conclusion, this study presents the model organisms that can be used to elucidate Boron-bacteria relationship using microbiological, biochemical and molecular approaches as well as some protein activities.