Rekombinant DNA teknolojisi ile floresan protein üretimi
Fluorescent protein production with recombinant DNA technology
Yazar: EBRU KABOĞLU
Danışman: PROF. DR. GAYE ÖNGEN ÖZGEN ; PROF. DR. SERAP EVRAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Otoindüklenebilir kültür ortamları kullanılarak gerçekleştirilen biyoproses
uygulamalarında bir operatör gereksinimi duyulmaması ayrıca sentetik indükleyici
uygulamaları ile karşılaştırıldığında da üretim ortamı maliyetinin düşük olması ve
sisteme müdahale ihtiyacını azaltması açısından değerlendirildiğinde büyük ölçekli
üretim proseslerinde E. coli gibi protein ekspresyonunu lac operonu kontrolünde
gerçekleştiren hücreler için sıklıkla tercih edilen kültür ortam koşulunu
sağlamaktadır. Bu çalışmada, E. coli'de rekombinant yeşil floresan protein üretimi
bir model olarak seçilerek üretimde farklı kültür koşulları değerlendirilmiştir ve en
uygun koşul üzerinden maliyeti azaltmaya yönelik bir optimizasyon çalışması
yapılmıştır. Sonuçta optimize edilen yeni ortamda 1,18 mg/ml konsantrasyonunda
geleneksel IPTG indüklemesi yapılan LB ortamında ise 0,6 mg/ml
konsantrasyonunda protein elde edilmiştir. Yapılan optimizasyon çalışması ile
birlikte kültür ortamındaki tripton konsantrasyonu % 33,6 oranında azaltılmıştır ve
daha düşük maliyetli bir üretim ortam kompozisyonu elde edilmiştir. Optimize
edilen yeni üretim ortamı ve kontrol olarak IPTG indüklemesi yapılan LB üretim
ortamında 2L karıştırmalı tank biyorektörde gerçekleşen üretimlerde protein
konsantrasyonunda LB ortamında %130 optimize edilen yeni ortamda %45,2 artış
hesaplanmıştır. Bu bulgular, verimli ve uygun maliyetli büyük ölçekli rekombinant
protein üretimi için optimize edilmiş ortamın potansiyelini vurgulamaktadır.

Anahtar sözcükler: Otoindüksiyon, yeşil floresan protein, E.coli, optimizasyon

Abstract:
Using autoinducible culture media in bioprocess applications eliminates the
need for an operator and, compared to synthetic inducer applications, reduces
production costs and the need for system intervention. This makes it a preferred
culture condition for large-scale production processes involving cells like E. coli that
express proteins under the control of the lac operon. In this study, recombinant green
fluorescent protein production in E. coli was selected as a model, and different
culture conditions were evaluated. An optimization study was conducted to reduce
costs based on the optimal condition identified. As a result, in the optimized new
medium, a protein concentration of 1.18 mg/ml was obtained, while in the traditional
IPTG-induced LB medium, a concentration of 0.6 mg/ml was achieved. The
optimization reduced the tryptone concentration in the culture medium by 33.6%,
resulting in a more cost-effective production medium composition. In the production
processes carried out in a 2L stirred-tank bioreactor, protein concentration increases
of 130% in the LB medium and 45.2% in the optimized new medium were
calculated. These findings highlight the potential of the optimized medium for
efficient and cost-effective large-scale recombinant protein production.

Keywords: Autoinduction, green fluorescent protein, E.coli, optimization