Demo site
Ekstremofil Biyolojisi ve Biyosensörler•Cilt 14, Sayı 1••14 dk okuma süresi

Tuz Gölü Havzası Halofilik Bakteri Suşlarından Termostabil Polimeraz İzolasyonu

Doygun NaCl ve MgCl2 Ortamında Katalitik Aktivitesini Sürdüren Enzimatik Mekanizmalar

Doç. Dr. Neslihan Aksoy portresi
Doç. Dr. Neslihan AksoyBoğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
DOI:https://doi.org/10.5582/yorunge.2026.14.1.04
Tuz kristalleri üzerinde mikroskobik laboratuvar damlalığı ve biyokimyasal reaktif tüpleri

Tuz Gölü örneklerinden saflaştırılan enzimlerin elektroforetik jel analizi. (Fotoğraf: Boğaziçi MBG Laboratuvarı)

Özet (Abstract)

Aşırı tuzlu ortamlarda (halofilik koşullar) evrimleşmiş mikroorganizmalar, hücresel proteinlerinin çökelmesini önlemek amacıyla yüksek oranda asidik amino asit kalıntıları içeren benzersiz yüzey şarj dağılımlarına sahiptir. Bu araştırmada, Tuz Gölü’nün güney kıyılarından toplanan tuz kabuklarından izole edilen Halorubrum sp. suşundan elde edilen yeni bir DNA polimeraz enziminin biyokimyasal kinetiği karakterize edilmiştir. Enzim, 4 M NaCl ve 85°C sıcaklıkta dahi %74 polimerizasyon verimini korumaktadır.

Öne Çıkan Bulgular ve Kuramsal Çıkarımlar

  • •Enzim 4.5 M NaCl varlığında 90 dakika boyunca denatüre olmadan çalışabilmektedir.
  • •Geleneksel Taq polimerazın inhibe olduğu yüksek tuzlu adli tıp ve çevre numunelerinde tam amplifikasyon sağlamıştır.
  • •Yüzey negatif yük yoğunluğu standart polimerazlara kıyasla %41 daha yüksektir.

Halofilik Adaptasyonun Yapısal Temelleri

Proteinler standart tuz konsantrasyonlarında katlanmış yapılarını korurken, yüksek iyonik şiddet su moleküllerinin hidrasyon kabuğundan sıyrılmasına ve proteinin kümelenerek çökmesine (salting-out) yol açar. Halofilik arkeler ise sitoplazmalarında 3-5 M potasyum klorür biriktirir ve bu ortamda çalışabilen özel enzimler geliştirmiştir.

İzole edilen polimerazın kristal yapı modellemesi, molekül yüzeyinde glutamat ve aspartat kalıntılarının olağandışı bir sıklıkta kümelendiğini ve bu kalıntıların hidratlanmış tuz iyonlarını bağlayarak kararlı bir su kalkanı oluşturduğunu göstermektedir.

Saha Numuneleri ve Saflaştırma Metodolojisi

Tuz kabuğu örnekleri liyofilize edilmiş, heksan ekstraksiyonu sonrası hücresel lizat elde edilmiştir. Polimeraz enzimi nikel afinite kromatografisi ve ardından jel filtrasyonuyla %96 saflık derecesinde izole edilmiştir.

Kaynakça ve Referanslar

  1. Aksoy, N. et al. (2025). Structural basis of extreme halotolerance in archael polymerases. Extremophiles, 29, 44-59.[DOI]
Anahtar Kelimeler:Tuz GölüHalofilik ArkeTermostabil PolimerazEnzim KinetiğiEkstremofil

Aynı Disiplindeki Diğer Araştırmalar

Ekstremofil Biyolojisi ve BiyosensörlerCilt 13/4

Marmara Denizi Çökellerinden İzole Edilen Mikrobiyal Biyokatalizörlerle PET Bozunma Kinetiği

Dr. Canan Erbilgiç

Denizel ekosistemlerde biriken mikroplastik partiküller, besin zincirinin en alt basamaklarına kadar sızarak kalıcı bir çevresel kriz yaratmaktadır. Bu çalışmada, Marmara Denizi’nin Çınarcık Çukurluğu’ndan 1.200 metre derinlik sedimentinden izole edilen soğuk-seven (psikrotolerant) bir Pseudomonas suşundan saflaştırılan modifiye PETaz enzimi incelenmiştir. Enzim kokteyli, 22°C oda sıcaklığında 72 saat içerisinde amorf PET filmlerinin ağırlığını %43 oranında azaltarak tereftalik asit (TPA) ve etilen glikole dönüştürmüştür.

15 dk
151350
Ekstremofil Biyolojisi ve BiyosensörlerCilt 13/2

İyonlaştırıcı Radyasyon Stresi Altındaki Deinococcus İzolatlarında DNA Çift Zincir Kırığı Onarım Mekanizmaları

Doç. Dr. Neslihan Aksoy

İyonlaştırıcı radyasyon, suyun radyolizi sonucu hidroksil radikalleri üreterek hücresel DNA omurgasında yüzlerce çift zincir kırığına (DSB) neden olur. Çoğu canlı hücrede birkaç kırık dahi ölümcülken, Deinococcus türleri binlerce kırığı dakikalar içerisinde hatasız birleştirebilmektedir. Bu makale, Anadolu kurak topraklarından izole edilen Deinococcus anatolica suşunda RecA bağımlı homolog rekombinasyon ve genişletilmiş sentez bağımlı iplik tavlama (ESDSA) yolaklarının transkripsiyonel kinetiğini aydınlatmaktadır.

15 dk
181410
Ekstremofil Biyolojisi ve BiyosensörlerCilt 13/1

Hasarlı Kortikal Dokuların Onarımı İçin İpek Fibroini Destekli İletken Polimer Hidrojeller

Dr. Yaman Sarpel, Dr. Canan Erbilgiç

Travmatik beyin hasarları ve omurilik yaralanmalarında akson iletim hatlarının kopması, merkezi sinir sisteminin sınırlı rejenerasyon kapasitesi nedeniyle kalıcı felçlere yol açmaktadır. Bu çalışmada, Bursa ipekböceği kozalarından saflaştırılan biyouyumlu ipek fibroini ile iletken polimer poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT:PSS) harmanlanarak 3 boyutlu biyo-yazıcı ile nöral doku iskeleleri üretilmiştir. Primer kortikal nöron kültürlerinde iskelenin elektriksel iletkenliği (12 S/m), aksiyon potansiyeli yayılımını ve aksonal dallanmayı %72 oranında hızlandırmıştır.

18 dk
231720