Evrimsel Mühendislik Yöntemi İle Fusarıum Oxysporum Un Endustriyel Özelliklerinin Geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada evrimsel mühendislik yöntemi kullanılarak Fusarum oxysporum’un ve bu organizmadan elde edilen lipazın sıcaklığa karşı direncinin artırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, yaban tip hücreler, bir kimyasal mutajen olan etil metan sulfonat (EMS)’ye maruz bırakılmıştır. Mutasyon ile elde edilen genetik çeşitliliği artırılmış hücrelere, sabit düzeyde ve dereceli olarak artan düzeylerde olmak üzere iki ayrı stres seleksiyon stratejisi uygulanmıştır. Her aşamada hayatta kalan bireylerin bir sonraki nesile aktarılması ile seçim stratejileri nesiller boyunca devam ettirilmiştir. Seçilim şartları küfün her iki morfolojik -hif ve spor- haline de ayrı ayrı uygulanmistir. Nesiller bu iki farkli morfolojik durumdaki küfe uygulanan stres sonrasında elde edilmişlerdir. Stres şartları kademeli olarak artan sıcaklık ile hafif siddette sabit sıcaklık uygulamaları olarak seçilmiştir. Son nesiller bu iki sıcaklık stresinin hem hif halindeki hem de spor halindeki küfe uygulmasiyla elde edilmişlerdir. Hif halindeki küfün artan sıcaklık stresine maruz bırakılan son neslinin, aynı küfün spor haline kıyasla aynı stres şartlarında daha az dirençli olduğu görülmüştür. Sabit olarak uygulanan sıcaklık stresinde ise yine hif halindeki küfün, spordan elde edilen aynı sıcaklık stresine maruz bırakılmış sporlardan daha az dirençli olduğu görülmüştür. Özet olarak, küfün her iki morfolojik durumunda mutant nesiller elde edilmişlerdir. Spor halindeki küfün hif durumundakine göre sıcaklık stresine karşı daha dirençli olduğu ortaya çıkmıştır. Bu bilgiler ışığında, elde edilen mutant populasyonların spor halindeki stress direncinin mekanizmasının anlaşılabilmesi ve olası mevcut stresten koruyucu metabolitlerin belirlenmesi için detaylı bir şekilde analiz edilmesi gerekmektedir.

In this study, it was aimed to improve thermotolerance of Fusarium oxysporum and its lipase via evolutionary engineering strategies. For this purpose, wild-type cells were firstly exposed to ethyl methane sulphonate (EMS) mutagenesis in order to create the genetic diversity. Serial stress applications, either at constant or gradually increasing levels, were performed. Survivors of a step were passed to the following step and stress selection strategy was applied over generations of populations. Stress selection was applied on either of the two different physiological states of filamentous fungus, hyphae and spore. Generations were obtained by the application of stress at either physiological state. Stress conditions were also chosen as gradually increasing heat stress and constant stress. The final populations were obtained as the result of both exposure of spores and hyphae to two different stress conditions. Last generation obtained by exposing hyphae to increasing stress selection strategy was found not to be as resistant as spores exposed to the same increasing stress levels. Constant stress selection strategy also resulted in similar results where spores were more resistant than hyphae at the same stress level. To summarize, mutant generations were obtained at two selective conditions for each morphological states. It was found that the fungus spores were found to be much more resistant to heat stress than hyphae. Mutant populations obtained from both selection strategies should be analyzed in detail to understand the mechanism of stress resistance in spore state and to reveal the presence of any stress-protectant metabolite.