Tuz Gölü viral çeşitliliğinin araştırılması
Investigation of viral diversity in Tuz Lake
Yazar: ECE ALBAYRAK
Danışman: DOÇ. DR. M. BURÇİN MUTLU
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Tuz Gölü = Salt Lake

Özet:
Virüslerin sucul ortamlarda yüksek oranda bulunduğu ve bu ortamlardaki mikrobiyal biyokütle, populasyon ve genetik çeşitliliği ve dolayısıyla uzun dönemli evrimi etkileyen ana faktörlerden biri olduğu düşünülmektedir. Bu rollerinden dolayı viral çeşitliliğin belirlenmesi günümüzde birçok araştırmanın ana basamakları arasında yer almaya başlamaktadır.Bu çalışmada mikroskopi ve moleküler genetik temelli yöntemler ile Tuz Gölü'ndeki viral çeşitlilik belirlenmiş ve kültür-bağımsız yaklaşımlar ile incelenmiştir. Su örneğindeki viral yoğunluk, SYBR Gold boyama sonucu epifluoresan mikroskobi (EFM) kullanımıyla mililitrede yaklaşık 109 VLP (virüs benzeri partikül) olarak belirlenmiştir. Su örneğinin filtrasyonu ve konsantrasyonunun ardından gerçekleştirilen atımlı-alan jel elektroforezi (PFGE) ile viral topluluğun genom büyüklüğünün 30-40 kb arasında dominant olduğu görülmüştür. Geçirimli elektron mikroskobi (TEM) ile virüs partiküllerinin oldukça çeşitli morfolojilere sahip olduğu saptanmıştır. Küresel halovirüsler ve iğ şekilli virüsler çeşitliliğin büyük bir kısmını oluştururken, baş ve kuyruk yapıdaki virüslerin çeşitliliğin yaklaşık %4'ünü oluşturduğu belirlenmiştir. Belirlenen filament şekilli ve kın şekilli virüslere günümüze kadar hipersalin ortamlardan yalnızca Büyük Tuz Gölü (Utah) ve İspanya'da solar tuzlada rastlanmıştır. Günümüze kadar hipersalin ortamlarda görülmememiş kurşun-benzeri morfolojiye sahip virüslere ilk defa bu çalışma ile Tuz Gölü'nde rastlanmış ve çeşitliliğin yaklaşık %12'sini oluşturduğu belirlenmiştir. Ayrıca total viral DNA ekstrakte edilmiş ve fosmid vektörler kullanımı ile metagenomik kütüphane oluşturulmuştur. Bu tez çalışması ile Tuz Gölü viral çeşitliliği ilk kez ortaya konmuş ve karakterize edilmiştir.Bu çalışmayı desteklemek amacıyla ortamdaki mikrobiyal çeşitlilik denatüre edici gradient jel elektroforezi (DGGE) ile belirlenmiş ve Haloquadratum ve Salinibacter strainlerinin sırasıyla Archaea ve Bacteria domainlerinde baskın olduğu görülmüştür. Fluoresan In-situ hibridizasyon (FISH) ile Archaea domaini üyelerinin daha baskın olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Tuz Gölü, Halovirüs, Kültür-bağımsız yaklaşımlar

Abstract:
Viruses exist high levels in the aquatic environments and it is believed that they are the main factors that affect the microbial biomass, population and genetic diversity and also long term evolution. Because of these roles, to determine the viral abundance becomes the main step of many studies.With this study the viral diversity in Tuz Lake was determined by using microscopy and molecular genetic based methods and examined with culture-independent approaches. Viral abundance was determined as 109 VLP/ml with using Epifluorescence Microscopy (EFM) after SYBR Gold staining of water sample. Pulsed-field Gel Electrophoresis (PFGE) was performed after filtration and concentration of water sample, and dominant bands were found nearly 30-40 kb in viral assemblage. By Transmission Electron Microscopy (TEM) virus particles were detected with different morphologies. Icosahedral viruses and spindle-shaped viruses were constitute high range of viral diversity whereas head and tail viruses were formed nearly 4% of viral diversity. The filamentous and rod-shaped viruses were seen in Tuz Lake, and also until today they only seen in Great Salt Lake (Utah) and solar saltern in Spain. Also, the bullet-shaped virus morphology determined the first time in Tuz Lake with this study and consists nearly 12% of viral diversity. Viral DNA was extracted and cloned in fosmid vectors to generate metagenomic library. This was the first time that viral diversity of Tuz Lake was propounded and characterized.Microbial diversity was also investigated, by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) Haloquadratum and Salinibacter were found dominant in Archaea and Bacteria domains, in respectively. Fluorescence In-situ Hybridization (FISH) the community was detected dominant in Archaea domain.Key Words: Tuz Lake, Haloviruses, Culture-independent approaches.