Vitreoscilla hemoglobininin radyasyona dirençli Deinococcus radiodurans'ın büyüme ve çoğalma karakteristikleri üzerine etkisi
Effect of Vitreoscilla hemoglobin on growth characteristics of radioresistant Deinococcus radiodurans
Yazar: ÖZGÜR YILMAZ
Danışman: PROF. DR. HİKMET GEÇKİL
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bu çalışmada aktarılmış olduğu konakçılarına daha iyi bir büyüme ve oksijen alımı kazandıran prokaryotik Vitreoscilla hemoglobininin radyasyona dirençli bir bakteri olan Deinococcus radiodurans'ın büyüme ve çoğalma karakteristikleri, oksijen tüketimi ve radyasyona olan duyarlılığı üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu bakterinin yabanıl tipi, Vitreoscilla hemoglobin geni klonlanmış rekombinant suşu (vgb+) ve bu geni taşımayan rekombinant suşu (vgb-) farklı dozlarda iyonize radyasyona maruz bırakılmış ve bunun sonucu olarak hücrelerin canlı kalma özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca, ortam oksijen ve radyasyon seviyesi ile ilişkili olarak katalaz, süperoksit dismutaz enzimlerinin aktiviteleri ve redükleyici bir ajan olan glutatyon seviyesinin her üç bakteri suşunda nasıl bir profile sahip oldukları karşılaştırmalı biçimde araştırılmıştır.Sonuçlar bize Vitreoscilla hemoglobinin bu bakteriye yüksek bir büyüme ve çoğalma kabiliyeti kazandırdığını ancak radyasyona ekstrem direnciyle bilinen bu bakterinin radyasyona olan duyarlılığını arttırdığını göstermiştir. Ayrıca, her iki rekombinantın oksijen tüketiminin konakçıya göre önemli derecede düşük olduğu kaydedilmiştir. Rekombinant suşların süperoksit dismutaz aktivitesi ve glutatyon seviyesinde yabanıl suşa göre bir düşüş görülürken, katalaz aktivitesinde tersine genel olarak bir artış gözlenmiştir. Radyodirencin bir göstergesi olan hücresel Mn/Fe oranında ise konakçı suşun rekombinant suşlardan yaklaşık 3 kat daha fazla hücresel Mn/Fe oranına sahip olduğu saptanmıştır.

Abstract:
This study investigated the effect of Vitreoscilla hemoglobin, known to supply the heterologoues hosts with better growth and higher oxygen uptake, on growth, oxygen uptake and radioresistancy of Deinococcus radiodurans, a bacterium known for its extraordinary radioresistant properties. The wild-type and two recombinants, one carrying the Vitreoscilla hemoglobin gene (vgb+) and the other missing it (vgb-), were exposed to various doses of ionize radiation and investigated for their survival properties. Furthermore, given its relation of level of oxygen and radiation, the activities of catalase and superoxide dismutase and as well as the level of the reducing agent glutathione were investigated in comparative fashion.Results showed that, both recombinant strains became highly sensitive to radiation and they had considerably higher growth rates than the wild-type strain. Further, both recombinant strains had substantially lower oxygen uptake rate, reduced superoxide dismutase activity and glutathione level compared to the wild-type host strain. The catalase activity in recombinants, in contrast, was higher than that of in the host strain. As an indicator of radioresictancy, the cellular level of Mn/Fe in wild-type host was 3-fold higher than that of in recombinant strains.