Yeşil floresan protein ifadeleyen escherichia coli hücre fabrikalarda fenotipik heterojenitenin adaptasyona etkisi
Impact of phenotypic heterogenity in green flouresance protein expressing escherichia coli cell factories on adaptation
Yazar: SENİHA GÖZDE ERTÜZÜN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EVREN DORUK ENGİN
Ankara Üniversitesi / Biyoteknoloji Enstitüsü / Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Gelişen Biyoteknoloji uygulamalarının getirdiği en büyük katkılardan biri heterolog
protein üretimidir. Sentetik biyoloji ve genetik mühendisliği sayesinde heterolog protein
eldesi için kolay manipüle edilebilen, hızlı, düşük maliyetli ve yüksek verimli mikrobiyal
hücre fabrikaları üretimi mümkün hale gelmiştir. Mikrobiyal hücre fabrikalarından elde
edilen birçok kimyasal ve bileşen, endüstriyel ve sağlık sektörleri başta olmak üzere birçok
alanda rol almaktadır. Hücre fabrikaların oluşturulmasında kullanılmak üzere kurgulanan
hücrelerin gürbüz, yüksek biyokütle ve verime sahip olmalarının yanında ürettikleri
peptidlerin fonksiyonel ve çözünür nitelikte olmaları büyük önem taşır. İfadelenecek gen
her ne kadar rasyonel tasarımlarla hücreye aktarılmış olsa da hücre bankalarının istenilen
özelliklerde oluşturulması büyük ölçüde evrimsel süreçler ile mümkün olmaktadır. Bu tez
çalışmasında, T7 promotörü kontrolünde yeşil floresan protein üreten ΔrecA ve ΔmutS
genotipe sahip E. coli hücre fabrikaları elde edilmiştir. Hücrelerin düşük ve yüksek
heterolog rekombinant protein ifade heterojenitesi gösterdikleri fermantasyon koşulları
optimize edilmiş ve bu koşullarda pasajlar boyunca indüklenen kültürlerin proteomik ve
genomik parmak izi profillemesi yapılmıştır. Böylece, genetik olarak stabil ΔrecA
bakteriler ile nokta mutasyonlar geliştirmeye yatkın ΔmutS hücre fabrikalarının adaptasyon
hızları karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Heterologous protein production is one of the biggest contributions that developing
biotechnology applications bring. Thanks to synthetic biology and genetic engineering, it
becomes possible to produce easy to manipulate, fast, cost effective and high yield protein
producing microbial cell factories. The chemicals and products obtaining from microbial
cell factories have been used for industrial and health purposes and in other areas. It is
incredibly important that the cells that is programmed to be cell factories should be robust
with having high biomass and yield, besides being able to produce functional and soluble
peptides. Although how well the circuit is designed, creating such microbial cell factories
is up to evolutional processes, mostly. In this thesis study, two genetically different
Escherichia coli cell factories, one has ΔrecA genotype and other has ΔmutS genotype,
that produce green fluorescent protein under T7 promoter were created. The fermentation
conditions which made the cells produce high and low recombinant protein expression
heterology were optimized and the cells were passaged under these conditions. Then the
passaged cultures were analyzed by genomic and proteomic finger printing. Therefore,
adaptation rate of genetically stabile ΔrecA cell factories and the ΔmutS cell factories that
tend to have point mutation were compared.