Pseudomonas aureofaciens’de mcl-PHA’ların hücre içi yıkım metabolitlerinin profillenmesi

Abstract

Poli(hidroksialkonat) (PHA) lar, biyoplastikler içinde kullanım potansiyeli en genis olan biyobozunabilen poliesterlerdir. Endüstriyel olarak üretimi ve kullanım açısından üzerine yapılmıs ve devam eden birçok çalısma bulunmaktadır. Yapılan bu çalısmalar agırlıkla üretim veriminin arttırılması ve kullanım potansiyelleri yönündedir. Ancak üretici mikroorganizmada yıkım da devam etmektedir. Bu islem ise hücre içi PHA depolimerazlar olarak adlandırılan enzimler tarafından yapılmaktadır. PHA sentezinin arttırılması yanında, yıkımının da bloke edilmesinin/hızının azaltılmasının üretim verimini daha da arttıracagı açıktır. Bu islemin getirecegi bir diger avantaj, üretim süresinin azalması, üretim maliyetinin düsürülmesi anlamına gelmektedir. Mevcut literatürler incelendiginde PHA?ların ekstrasellüler yıkımları üzerine çalısmalara rastlanılmakla birlikte PHA?ların hücre içi yıkım yolaklarının belirlenmesi üzerine yapılmıs arastırmalara rastlanılmamıstır. Bu projede, model organizma olarak Pseudomonas aureofaciens seçilmis ve bu organizmada hücre içi PHA yıkım ürünlerinin ve olası yıkım yolunun metabolizma mühendisligi yaklasımı ile belirlenmesi amaçlanmıstır. Bu çalısmada da, C/N oranları degistirilerek organizmada önce PHA biyosentez ve ardından yıkım yolakları tesvik edilerek, yıkım sürecinde olusan ara ürünler, kromatografik (HPLC, GCMS ve LC-QTOF-MS) yöntemlerle belirlenmistir. Bu proje kapsamında, PHA üretiminin tesvik edildigi, Açlık (PHA yıkımı) ve PHA yıkımının tesvik edilmedigi kosullarda yapılan GC-MS ve LC-QTOF-MS analizleri ile elde edilen veriler, PHA yıkımı ile ilgili birincil metabolitlerin farklanması ve tespiti için en önemli bilgileri vermistir. Bu bilgiler çerçevesinde olası metabolik yolaklar arastırılmıstır. Organik asitlerin ve amino asitlerin taranması ile ilgili yapılan çalısmalardan elde edilen veriler ise destekleyici nitelikte olmustur. Sonuç olarak, bu proje, diger PHA üreten mikroorganizmaların yıkım yolaklarının belirlenmesi için yol gösterecek bir çalısma olmasının yanı sıra, PHA sentez veriminin arttırılmasına yönelik yeni stratejilerin gelistirilmesi için de bir çıkıs noktası da olacaktır.