Escherichia coli`de oksidatif stres ile ilişkili genlerin metal direncindeki rollerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, bazı metallerin sebep olduğu stres altında, Escherichia coli'nin yaşamında oksidatif stres genlerinin rollerinin belirlenmesidir.Escherichia coli, doğada birçok stres faktörü ile başa çıkmak zorundadır. En önemlilerinden biri olan oksidatif stres, canlıların doğada ve aerob metabolizmalarının gereği oldukça sık karşılaştıkları bir stres faktörüdür. Bu stres ile başa çıkabilmek için birçok enzimatik ve enzimatik olmayan korunma mekanizmalarına sahiptir. Çalışmada Escherichia coli'nin oksidatif strese karşı korunmada rol alan sodA, sodB, sodC, katE, katG, ahpC, zwf, btuE enzimleri ile bu enzimlerin regülasyonunda görev alan oxyR, soxR, soxS düzenleyici genlerine sahip mutant bakteriler kullanılmıştır. Japon Ulusal Genetik merkezinden temin edilen Escherichia coli BW25113 mutantlarından P1 transdüksiyon ile mutasyon bölgeleri Escherichia coli W3110 bakterisine aktarılarak, mutant genlere sahip E. coli W3110 elde edilmiştir. Aynı şekilde Japonyadan temin edilen plazmitler doğrulama testleri için bu mutantlara transformasyon ile aktarılmıştır. Belirtilen genlerin metal direncindeki rollerinin analizi için; Cu, Zn, Ni, Co, Mn, Al, Pb, Cd, Cr, Mo, Hg metallerinin Minimal İnhibisyon Konsantrasyonu testleri, fosfat tamponunda Minimal İnhibisyon Konsantrasyonu değerinin yarısı ile metal varlığında yaşam deneyleri, farklı konsantrasyonlarda çeşitli metallerin bulunduğu katı besiyerlerinde ise farklı sayılarda bakteriler ile üreme testleri yapılmıştır. Önemli rol oynadığı belirlenen genlerin doğrulaması için plazmit transformasyonu yapılmış genlere sahip mutantlar ile aynı testler tekrarlanmıştır.Çalışma sonucunda, metal stresi altında oksidatif stres genlerinden sodB ve katE'nin metal direncinde en önemli gen bölgeleri olduğu belirlenmiştir. Bu ilişki ile literatüre, metal stresine karşı korunmada global mekanizmanın nasıl olduğuyla ilgili katkı sağlanmıştır.Anahtar kelimeler: Escherichia coli, Metal stresi, Reaktif oksijen radikali

The purpose of this work is to determine the roles of the oxidative stres genes in the survival of Escherichia coli under the effect of some metals that cause stress.Escherichia coli has to cope with the stress factor in nature. Oxidative stress is a common stres factor that microorganisms often encounter in nature and related to their aerobic metabolisms. They have various enzymatic and nonenzymatic protection mechanisms to overcome this stress. In this study, to research of the roles of sodA, sodB, sodC, katE, katG, ahpC, zwf, btuE enzymes and oxyR, soxR, soxS regulation genes on the protection of Escherichia coli again oxidative stres the relation with metals, mutant bacteria were used. The mutant genes of Escherichia coli BW25113 obtained from Japan National Genetic Center were transfered with P1 transduction Escherichia coli W3110 bacteria, and E. coli W3110 that have a mutant gene were obtained. Plazmits that obtained from Japan were transfered to these mutants for complementation tests. For the analyses of metal resistance of these genes, Minimal Inhibitory Concentration tests in microplates of Cu, Zn, Ni, Co, Mn, Al, Pb, Cd, As, Cr, Mo, Hg metals, the viable experiments in metal existence with the half of Minimal Inhibitory Concentration values in phosphate buffer, the reproduction tests are carried out with various amount of bacteria in nutrient agar with the concentration of different metals. At the end of the studies, the same tests are repeated with the mutants that have the plazmit transformation genes for the accuracy of the genes that play an important roles. At the end of the study, the role of the oxidative stress genes relation with the metal stress, and what genes play roles on the metal resistance under different conditions were determined. It is aimed to contribute global mechanisms to protect againts metal stress in literature with the help of this project.Keywords: Escherichia coli, metal stress, reactive oxygen radicals