Streptococcus thermophilus ve Lactobacillus bulgaricus virülent fajlarının replikasyon parametreleri, kapsid protein profilleri ve restriksiyon endonükleaz analizleri esas alınarak tanımlanmaları ve sınıflandırılmaları

Abstract

ÖZETDoktora TeziStreptococcus thermophilus ve Lactobacillus bulgaricus VİRÜLENT FAJLARININREPLİKASYON PARAMETRELERİ, KAPSİD PROTEİN PROFİLLERİ VE RESTRİKSİYONENDONÜKLEAZ ANALİZLERİ ESAS ALINARAK TANIMLANMALARI VESINIFLANDIRILMALARIESRA ACAR SOYKUTAnkara ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüGıda Mühendisliği BölümüDanışman: Prof. Dr. Nezihe TUNAİLBu tez kapsamında konakçıları endüstriyel 709, 231 ve B3 S. thermophilus suşları olan 26 adet S.thermophilus fajı ile konakçıları ticari Y4, V1 ve V2 olan 24 adet Lb. bulgaricus fajının proteinprofilleri, restriksiyon endonükleaz şablonları ve faj replikasyon parametreleri belirlenmiştir.Ayrıca B3 S. thermophilus ve 231, V1, V2 Lb. bulgaricus fajlarının konakçı özgüllüklerininbelirlenmesi amacıyla; her iki türe ait fajlar, yerel ve starter S. thermophilus suşları ile yerel vestarter Lb. bulgaricus suşları ile karşılaştırılmıştır. Fajların hemen hemen aynı konakçıspektrumuna sahip oldukları görülmüştür. Yerel S. thermophilus suşları fajlara tam dirençgösterirken, yerel Lb. bulgaricus suşları hem kendi fajlarına çok duyarlı bulunmuş hem departnerinin kimi fajlarına heterolog konakçı olarak davranmıştır. S. thermophilus fajlarınınbirbirine identik protein profili ve 30.6 ile 27.3 kDa büyüklüğünde iki adet majör protein bantınasahip olduğu tespit edilmiştir. Lb. bulgaricus fajları ise iki ve/veya üç minör ve majör protein bantıiçermelerine göre 5 gruba ayrılmıştır. Minör protein bantlarının büyüklüğü 100.8, 65 ve 50 kDaiken, majör protein bantlarının büyüklüğü 29.6, 29.2 ve 26.2 kDa olarak belirlenmiştir. Fajlardan S.thermophilus' a özgül olanlar EcoRI, EcoRV, PvuII, HindIII, ClaI, HaeII, HhaI, PstI, BamHIrestriksiyon endonükleaz enzimleri ile kesime alınmış, oluşan fragment dizilimlerine göresınıflandırılmaya çalışılmış, EcoRV'e göre 9 grup oluşmuştur. Genom büyüklüklerinin ise 41-45kb civarında olduğu saptanmıştır. Lb. bulgaricus fajları ise EcoRI, EcoRV, PvuII, HindIII, HhaI veBamHI restriksiyon enzimleri ile kesime alınmış, HindIII ile kesim sonucu 8 farklı grubaayrılmıştır. Faj genom büyüklükleri 29-32 kb olarak hesaplanmıştır. S. thermophilus fajlarındanФB3-X19, Ф2B3-A, Ф231-X9, Ф231S-A ve Ф709-X5'in, Lb. bulgaricus fajlarından ise ФY4-X12'nin faj gelişim parametreleri belirlenmiştir. S. thermophilus fajlarının latent dönem sürelerinin15-35 dk arasında değiştiği görülürken, ФY4-X12'nin latent dönem süresi 85 dk bulunmuştur.Fajların tamamının artış dönem süreleri hemen hemen aynıyken, patlama büyüklüklerinde belirginfarklılıklar göze çarpmıştır.2007, 176 sayfaAnahtar Kelimeler: S. thermophilus, Lb. bulgaricus, virülent faj, konakçı özgüllüğü, proteinprofilleri, restriksiyon endonükleaz analizi, replikasyon parametreleri, sınıflamai

ABSTRACTPh.D. ThesisIDENTIFICATION AND CLASSIFICATION OF VIRULENT BACTERIOPHAGES OFStreptococcus thermophilus AND Lactobacillus bulgaricus BASED ON THEIR REPLICATIONPARAMETERS, CAPSID PROTEIN PROFILES AND RESTRICTION ENDONUCLEASEANALYSISESRA ACAR SOYKUTAnkara UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Food EngineeringSupervisor: Prof. Dr. Nezihe TUNAİLIn this thesis, we have determined DNA restriction patterns, structural protein analysis andreplication parameters of 26 S. thermophilus (709, 231, B3) and 24 Lb. bulgaricus (Y4, V1, V2)phages. Furthermore, sensitivities of natural and commercial S. thermophilus and Lb. bulgaricusstrains to both of B3 S. thermophilus and 231 V1, V2 Lb. bulgaricus phages have beeninvestigated. It has been observed that none of the phages lyse natural S. thermophilus strain whilenatural Lb. bulgaricus strains have shown to be sensitive to Lb. bulgaricus phages. Besides, someof natural Lb. bulgaricus strains show sensitivity to some S. thermophilus phages as a heterologhosts. We have also identified that the electrophoretic profiles of the structural proteins of S.thermophilus phages are related, with two major bands of 30.6 and 27.3 kDa in common for allphages. Lb. bulgaricus phages, on the other hand, possess two and/or three major (29.6, 29.2, 26.2kDa) and minor (100.8, 65, 50 kDa) structural proteins. We have classified these phages into fivegroups based on major and minor proteins. EcoRI, EcoRV, PvuII, HindIII, ClaI, HaeII, HhaI,PstI,and BamHI resriction endonücleases have been used to digest of S. thermophilus phages.According to the EcoRV digestion, S. thermophilus phages are differentiated into nine subgroups.The genom size (41-45 kb) of S. thermophilus phage is determined by summing the molecular sizeof restriction fragments generated by digestion. Lb. bulgaricus phages are also treated withrestriction endonücleases (EcoRI, EcoRV, PvuII, HindIII, HhaI, and BamHI). The genom sizeranges from 29-32 kb. One-step growth studies show that latent periods of S. thermophilus phagesvary from 15 to 35 minutes and latent period of ΦY4-X12 is 85 minutes. Finally, it has beenobserved that all phages have similar rising time whereas they considerably differ in the size ofburst.2007, 176 pagesKey Words: S. thermophilus, Lb. bulgaricus, virulent phage, host specifity, protein profiles,restriction endonuclease analysis, replication parameters, classificationii