Basi̇li̇si̇n üreti̇mi̇ susturulmuş bi̇r Bacillus Subtilis suşundaki̇ fenoti̇pi̇k farklılaşmanın Basi̇li̇si̇n i̇le kurtarılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Öğrenci: Ozan Ertekin

Danışman: GÜLAY ÖZCENGİZ

Özet:

Gram pozitif bakteriler için model organizma olarak kullanılan B.subtilis, çok sayıda antimetabolik ve farmakolojik aktiviteye sahip ikincil metabolit üretmektedir. Bu metabolitlerin büyük çoğunluğunu küçük peptidler oluşturmaktadır. Bu peptidler, genellikle ribozomal olmayan bir şekilde, peptid sentetaz isimli enzim kompleksleri tarafından sentezlenmektedir. Basilisin dipeptidi, enzimatik olarak sentezlenen biyoaktif peptidlerden biri olup L-alanine ve L-anticapsin’den oluşmakta ve B. subtilis’in bazı suşları tarafından sentezlenip, hücre dışına salgılanmaktadır. Basilisin dipeptidinin üretiminde rol alan proteinlerin bacA operonu tarafından sentezlendiği 2000’li yılların başında rapor edilmiştir. Bu molekülün üretiminin regülasyonu tam olarak kavranamamış olmakla birlikte, regülasyonun çoğunluğu algılama ve sporülasyon yolakları ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Basilisin molekülünün hedef organizmalar üzerindeki etki mekanizması iyi bilinirken, kendi üreticisi üzerindeki olası etkileri hakkında bilinenler oldukça sınırlıdır. Bu etkileri araştırma amacıyla, grubumuz tarafından öncelikle basilisin üretemeyen OGU1 suşu oluşturulmuş, daha sonra ise ana suş PY79 ve onun basilisin üretemeyen türevi arasında arasında 2DE ve nanoLC-MS/MS yaklaşımlarını içeren karşılaştırmalı proteom analizleri yapılmıştı. Yapılan analizler sonucunda, basilisin üretemeyen mutant suşta etkilenen protein sayısının oldukça fazla olduğu, bu proteinlerin çoğunun miktar olarak azalmış olduğu ve yine çoğunun sporülasyon ve jerminasyonda görev aldığı rapor edilmişti. Proteom analizlerinin sonuçları, şimdiki araştırmada 20 gen için gerçekleştirilen gerçek zamanlı kantitatif PCR yöntemi ile doğrulanmıştır. OGU1’in spor pigmentasyonu, sporların lizozim ve kloroform direnci, spor kılıfı protein profilleri ve jerminasyon kinetiği gibi fenotipik karakterlerinde ana suşa göre yetersizlikler belirlenmiştir. Ardından, basilisin molekülünü içeren, ancak protein içeriği uzaklaştırılmış konsantre kültür sıvısı OGU1 kültürlerine ilave edilerek fenotipik kurtarma çalışmaları yapılmıştır. Çalışmalarımız, basilisin üretemeyen OGU1 suşundaki fenotipik değişimlerin doğrudan basilisin yokluğundan kaynaklandığını ve basilisin’in üretici organizmanın sporülasyon ve jerminasyonu üzerindeki pleotrofik etkilerini doğrulamıştır.