aydın ili ve çevresindeki sıcak su kaynaklarında arke çeşitliliğinin belirlenmesi

Abstract

Canlıların üç büyük domaininden birini oluşturan arkeler gerek biyokimyasal özellikleri gerekse yapısal özellikleri bakımından hem ökaryotlar hem de bakterilerden ayrılan prokaryotik hücre tipinde canlılardır. Arkelerin büyük çoğunluğu ekstrem ortam koşullarında metabolik ve moleküler adaptasyonları sayesinde hayatta kalabilmektedirler. Arke türlerinin saf kültürlerinin izole edildiği tipik ortamlar; kaplıcalar, hidrotermal bacalar, solfataralar, tuz gölleri, soda gölleri gibi habitatlardır. Son yıllarda, çevresel örneklerdeki 16S rRNA genlerinin PCR-bazlı amplifikasyonunu içeren moleküler tekniklerin kullanılması, kültürden bağımsız bir mikrobiyal çeşitlilik değerlendirmesine izin vermiştir. Bu çalışmada Aydın ili ve çevresindeki sıcak su kaynaklarındaki arkeal çeşitliliğinin kültürden bağımsız yöntemler kullanılarak araştırılması amaçlanmıştır. Su, çamur ve birikinti örneklerinden total DNA izolasyonu yapılmış ve sonrasında, arke domainine spesifik primerler kullanılarak PCR yöntemi ile 16S rRNA gen bölgesi çoğaltılmıştır. Amplikonlar puc19 plazmidine yerleştirildikten sonra E.coli DH10B suşuna transformasyon yoluyla aktarılmıştır. Beyaz koloniler seçilerek, M13 primerleriyle PCR reaksiyonları kurulmuş ve elde edilen 16S rDNA amplikonlarının dizileri belirlenerek veri tabanındaki diğer prokaryotlarla olan benzerlik oranları saptanmıştır. Çalışmamızda bir tanesi kesim bölgeli olmak üzere 3 farklı primer çifti (751F/1406R- 25F/1492R- 1F/1000R) ve 2 farklı klonlama yöntemi (TA klonlama ve restriksiyon enzimi ile klonlama) kullanılmıştır. Elde edilen 112 klondan 45 tanesi bakteri (%40) ve 67 tanesi arke (%60) olmak üzere geniş bir çeşitlilik yelpazesi ortaya konulmuştur. Tespit edilen arkeleri ağırlıklı olarak hipertermofilik Ignisphaera aggregans ve Thermofilum türleri oluştururken, örneklerde Methanocaldococcus ve Methanospirillum cinslerine ait metanojenik üyelere de rastlanmıştır. Bakteri domainine ait klonlar ise Thermus türleri, siyanobakteriler ve Proteobakteri filumuna ait üyelerden oluşmaktadır. Ülkemizde sıcak su kaynaklarında arke çeşitliğinin belirlenmesi ile ilgili araştırmalar oldukça kısıtlıdır. Tez çalışmamız ekstrem mikroorganizmaların biyoteknoloji başta olmak üzere pek çok alanda popüler olduğu günümüzde ülkemiz biyoçeşitliliğine önemli katkı sağlayacaktır. Farklı PCR ve klonlama yöntemlerinin karşılaştırılması bu konuda çalışan araştırmacılar için yol gösterici olacaktır.