Doğada kurutulmuş ruminant dışkısından metagenomik DNA izolasyonu ve bazı rumen bakterilerinin tespiti
Metagenomic DNA isolation from naturally dried ruminant feces and detection of certain rumen bacteria
Yazar: ARİF YAVUZ
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR ÇÖMLEKCİOĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Rumen bakterilerinin araştırılmasında günümüzde kültüre bağımlı teknikler ile beraber kültürden bağımsız bir yaklaşım olan metagenomik yöntemler de kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı doğal şartlarda kuruyan dışkıdan metagenomik DNA izolasyonu gerçekleştirmek ve rumen bakterilerinin varlığını spesifik primerler ile belirlemektir. Bunun için koyuna ait dışkı örneklerinden metagenomik DNA izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen metagenomik DNA'dan PZR yöntemi ile 10 rumen bakterisi araştırılmış ve 7 adet bakteri tespit edilmiştir. Ayrıca doğal şartlarda kurumanın etkisini araştırmak için 8 hafta boyunca açık havada kurutulan dışkı örneklerinden de DNA izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Dışkı örnekleri hızlı bir şekilde kuruyarak kütlesinin % 53-54'ünü kaybetmiştir. Taze ve kuru örneklerden yapılan izolasyonlar sonrasında DNA konsantrasyonları 25.60-59.50 ng/µL, saflıkları ise 1.72-1.90 arasında değişmiştir. Elde edilen DNA kullanılarak 16S rDNA bölgesi polimeraz zincir reaksiyonu ile çoğaltılmış ve fekal inhibitörlerin PZR üzerine etkisinin olmadığı görülmüştür. Spesifik primerler ile yapılan PZR sonucunda Anaerovibrio lipolytica, Fibrobacter succinogenes, Prevotella bryantii, P. ruminicola, Ruminobacter flavefaciens, Streptococcus bovis ve Selenomonas ruminantium varlığı tespit edilirken, R. amylophilus, R. albus ve Succinovibrio dextrinosolvens'in varlığına rastlanılmamıştır. 
Sonuç olarak bu çalışma, kurumuş dışkıdan yüksek kalitede ve yeterli konsantrasyonda metagenomik DNA'nın elde edilebileceğini ve mikroorganizmaların varlığının spesifik primerler kullanılarak tespitinin mümkün olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler: Rumen, bakteri, ruminant, metagenomik, DNA, PZR

Abstract:
Recently,  besides culture dependent techniques, culture independent metagenomic approaches are also used to investigate rumen bacteria. This study aimed to perform metagenomic DNA isolation from the feces dried in natural conditions and to determine the presence of rumen bacteria using PCR with specific primers.For this purpose, metagenomic DNA isolations were carried out from the sheep feces. PCR and specific primers were used for the detection of 10 rumen bacteria and 7 bacteria was determined in metagenomic DNA. Fecal samples were air-dried in natural conditions for 8 weeks to investigate the effect of drying and DNA isolations were carried out from dried samples with 1 week intervals.  Fecal samples were rapidly lost 53.72% of its mass. DNA concentrations and purity were found to be between 25.60-59.50 ng/mL and 1.72-1.90, respectively. The 16S rDNA region was amplified by polymerase chain reaction from metagenomic DNA and no inhibition was observed due to the inhibitors. Anaerovibrio lipolytica, Fibrobacter succinogenes, Prevotella bryantii, P. ruminicola, Ruminobacter flavefaciens, Streptococcus bovis and Selenomonas ruminantium were detected by PCR, however no PCR products were obtained by using R. amylophilus, R. albus and Succinovibrio dextrinosolvens spesific primers. 
In conclusion, high quality DNA from dried feces in sufficient concentrations could be isolated in this study and the presence of rumen microorganisms were detected using specific primers from metagenomic DNA.

Key Words: Rumen, bacteria, ruminant, metagenomic, DNA, PCR
Kahramanmaraş Sütçü İmam University