İzmit ve çevresindeki topraklardan izole edilen Bacillus türlerinin moleküler yöntemlerle tanımlanması ve biyokimyasal karakterizasyonu

Abstract

Araştırmada, İzmit ve çevresindeki topraklardan alınan örnekler; pastörizasyon işleminden sonra seri seyreltmeler hazırlanarak, nutrient agar plaklara yayma ekim yapıldı. Morfolojik olarak birbirinden farklı olan koloniler tek tek seçilip, tekrar yayma ekimle saflaştırıldı ve numaralandırıldı. Buna göre 45 izolat belirlendi. Öncelikle izolatların koloni morfolojileri karşılaştırıldı ve benzer olanlar gruplandırıldı. Daha sonra, moleküler düzeyde tanımlanmaları amacıyla korunmuş bir gen bölgesi olan ve sınıflandırmada yaygın olarak kullanılan 16S rRNA (16S rDNA) gen dizi analizleri gerçekleştirildi. Yakın akraba olanları birbirinden ayırmak için ilave moleküler (kısmi gyrB gen bölgesinin Sau3AI enzimi ile muamele edilmesi, kısmi gyrA gen bölgesi dizi analizi, ''cry'' gen varlığı) ve biyokimyasal analizler yapıldı. Filogenetik analizler ise NJ (neighbour-joining) metodu ile gerçekleştirildi. Morfolojik, moleküler, biyokimyasal ve filogenetik analizlerin sonuçları birlikte değerlendirildiğinde; toplam 45 izolattan 20 tanesinin Bacillus cinsine ait olmadığı gözlenirken, geriye kalan 25 izolattan birbirine benzer olanlar aynı grup altında toplanarak her bir gruptan en az bir izolat seçildi ve 9'u (Y1; B. cereus, Y7; B. pumilus, Y12; B. megaterium; Y13 ve Y37; B. methylotrophicus, Y15; B. subtilis, Y35; B. licheniformis, Y38 ve Y47; B. sonorensis) tür düzeyinde tanımlandı. Sonuç olarak; endüstriyel öneme sahip Bacillus cinsi bakterilerden elde edilen bu türlerin, endüstriyel biyoteknoloji alanında başta özgün enzim ya da toksin üretimi, ilaç ham maddelerinin sentezi olmak üzere farklı çalışmaların yapılmasına olanak sağlayabileceği düşünülmektedir.

In the study, soil samples were collected from Izmit and the surrounding lands and spread onto nutrient agar plates after pasteurization process followed by serial dilutions. Colonies that are morphologically different from each other were selected one by one and purified by re-streaking, numbered. Accordingly, 45 isolates were documented. Colony morphologies of the isolates were compared and similar ones were grouped. After that 16S rRNA (16S rDNA) gene sequence analysis which is a conserved gene region and is widely used in classification, was performed in order to identify the molecular level of the isolates. To discriminate the members of closely related taxa, additional molecular (restriction digestion of gyrB gene with Sau3AI enzyme, partial gyrA gene sequence analysis and the analysis of cry gene) and biochemical analysis were carried out. Phylogenetic trees were constructed using the neighbor-joining (NJ) method. When morphological, molecular, biochemical and phylogenetic analysis results were evaluated altogether, 20 of 45 isolates were found not to belong to the genus Bacillus, the remaining 25 isolates were grouped according to their similarities, one isolate from each group was selected as representative and 9 of 25 isolates (Y1; B. cereus, Y7; B. pumilus, Y12; B. megaterium; Y13 and Y37; B. methylotrophicus, Y15; B.subtilis, Y35; B. licheniformis, Y38 and Y47; B. sonorensis) were identified to the species level. As a result, the isolated and identified Bacillus species here are believed to promote many studies including novel enzyme or toxin production, synthesis of pharmaceutically important compunds in industrial biotechnology field.