Gerçek Ölçekli Bir Anaerobik Reaktördeki Arkeal Ve Bakteriyel 16s Rrna Gen Dizilimlerindeki Değişimler

Abstract

Yapılan çalışma, kağıt endüstrisi atıksuyu arıtan gerçek ölçekli bir anaerobik tam karışımlı reaktördeki arkeal ve bakteriyel çeşitliliği hedef almıştır. Temmuz 2005 ve Ağustos 2005 tarihlerinde reactor yüksekliği boyunca üç farklı noktadan numune alınmıştır. Alınan çamur numunelerindeki arkeal ve bakteriyel 16S rDNA dizileri PCR yöntemi ile çoğaltılmış ve DGGE jellerinde yürütülmüştür. Numunelere ait DGGE parmakizleri Bionumerics yazılımında incelenerek DGGE bantları arasındaki benzerlikler yürüme mesafesi, konum ve yoğunluk bakımından incelenmiştir. Çamur numuneleri arasındaki filogenetik ilişkiler Treecon programında belirlenmiştir. Bunun yanında, farklı türleri temsil eden DGGE bantları ultraviyole ışık altında kesilmiştir. Kesilen bantlar dizi analizi yapılarak analiz edilmiştir. Dizi sonuçları, daha önceden izole edimiş çevre numunelerine ve prokaryotlara ait Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü elektronik veritabanlarında karşılaştırılmıştır. Birçok selüloz indirgeyen bakteriler ve geniş çeşitliliğe sahip arkealar tespit edilmiştir. Gerçek ölçekli reaktörde bulunan türler tanımlanarak daha önceden FISH ile belirlenen mikrobiyal içerikteki değişimin doğrulanması, arkeal ve bakteriyel çeşitlilik ve potansiyel metan aktivitesi arasındaki ilişkinin açıklanması ve çamur örnekleri arasındaki filogenetik ilişkinin elde edilmesi amaçlanmıştır. Bunlara ek olarak, FISH yöntemi ile belirlenemeyen türlerin DGGE ve dizi analizleri ile belirlenmesi hedeflenmiştir. Atıksu arıtan bir reaktördeki organik kirleticilerin ayrışmasında etkin olarak görev alan türlerin belirlenmesi ile yüksek giderim verimine sahip türlerin korunması için optimum işletme koşullarının sağlanması gerçekleştirilecektir.

This study focuses on archaeal and bacterial diversity change in a full-scale anaerobic contact reactor treating pulp and paper mills effluents. Samples were taken in July 2005 and August 2005 from three different heights along the reactor. Archaeal and bacterial 16S rDNA sequences within the sludge samples were amplified using PCR and run on DGGE gels. DGGE fingerprints of the samples were analyzed using the Bionumerics software to identify similarities between DGGE bands in terms of migration location and intensity. The phylogenetic relationship between the sludge samples was analyzed using the Treecon software. In addition, DGGE bands each of which symbolizes a different species are excised under ultraviolet light. The excised bands were analyzed by means of sequencing. The sequence results were compared to the previously isolated environmental species and prokaryotes in the electronic database of European Bioinformatics Institute. A number of cellulose degrading bacteria and a wide range of methanogenic archaea were detected. It is aimed to identify the species present in the full-scale reactor, confirm the change in the microbial composition previously determined via FISH analysis, establish the correlation between change in the archaeal and bacterial diversity and potential methanogenic activity, and obtain a phylogenetic relation between the sludge samples. In addition, it is intended that the species which could not have been identified by FISH technique will be defined by DGGE and sequencing analysis. The identification of the microbial species actively involved in organic pollutant biodegradation in a wastewater treatment reactor will allow optimum operational conditions for maintaining a microbial population in the system with a high degrading activity.