Investigating gene expression profiles of bacillus subtilis under simulated martian magnetic field
Bacillus subtilis'in simüle edilmiş mars manyetik alanı altındaki gen ekspresyon profillerinin incelenmesi
- Tez No: 1020161
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERCAN SELÇUK ÜNLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Biochemistry, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyoteknoloji, Mars, Biotechnology, Mars
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bacillus subtilis, uzay araştırmaları ve dünya dışı biyolojik üretim için uygun bir model organizmadır. Bu çalışmada, simüle edilmiş Düşük Mars Manyetik Alanı (LMF, 2000 nT) koşulları altında uzun süreli işlemden sonra B. subtilis'in fizyolojik, morfolojik ve transkriptomik değişiklikleri, Dünya Yüksek Manyetik Alanı (HMF, 50 µT) kontrol örnekleriyle karşılaştırılmıştır. LMF'yi oluşturmak için ev yapımı mu-metal korumalı bir Helmholtz bobini kullanılmıştır. Hücre büyüme kinetiği, morfoloji, mikroskobik yöntemle spor oluşumu ve koloni oluşturan birim (CFU) sayımları ve RNA dizileme (RNA-Seq) etkileri değerlendirmek için kullanılmıştır. Mars manyetik stresi altında önemli bir olumsuz etki meydana gelmediği, hücre büyüme kinetiği ve canlılık açısından kültürler arasında anlamlı bir fark olmadığı sonucuna vardık (p > 0,05). Ancak, düşük manyetik alan (LMF) altında, tüm vejetatif bakteri hücrelerinin 24 saatlik kuluçka süresi sonunda yeşil endosporlara dönüştüğü gözlemlenirken, yüksek manyetik alan (HMF) altındaki hücreler kuluçka süresi boyunca vejetatif görünümlerini korudu. RNA-seq verileri bu gözlemlenen değişiklikleri destekledi ve enerji açısından pahalı anabolik aktivitelerin baskılandığını, bunun yerine alternatif yolların/taşıma sistemlerinin yukarı düzenlendiğini gösterdi. Bu nedenle, B. subtilis Mars manyetik ortamını tehlikeli bir faktör olarak algılıyor ve hayatta kalmak için proaktif olarak spor oluşumunu ve metabolik enerji tasarrufunu kullanıyor. Bu bağlamda, manyetik alan kaynaklı bakteri spor oluşumu (uyku hali), ürünün kalitesini ve miktarını artırmak için Mars'ta gelecekteki biyolojik üretimde önemli bir faktör olarak kabul edilmeli ve dahil edilmelidir.
Özet (Çeviri)
Bacillus subtilis is an appropriate model organism for space research and extraterrestrial biomanufacturing. In this study, the physiological, morphological and transcriptomic changes of B. subtilis after prolonged treatment under simulated Low Martian Magnetic Field (LMF, 2000 nT) condition were compared with those of Earth High Magnetic Field (HMF, 50 µT) control samples. A home-made mu-metal shielded Helmholtz coil was used for generating the LMF. Cell growth kinetics, morphology, sporulation by microscopic method and colony-forming units (CFU) counts and RNA sequencing (RNA-Seq) were used to assess effects. We conclude that no significant negative effects occurred under Martian magnetic stress, there were no significant differences between the cultures in cell growth kinetics and viability (p >, 0.05). However, under LMF, all vegetative bacterial cells appeared to have successfully converted into green endospores at the 24-h incubation time point, while cells in HMF maintained their vegetative appearance throughout the incubation time point. RNA-seq data supported these observed changes and indicated the suppression of energetically expensive anabolic activities, instead, alternative pathways/transport systems were up-regulated. Thus, B. subtilis perceives the Martian magnetic environment as a dangerous factor and proactively employs sporulation and metabolic energy conservation for survival. As such, the magnetic field-induced bacterial sporulation (dormancy) is considered and should be included as an important factor for future biomanufacturing at Mars to improve the quality and quantity of the product.
Benzer Tezler
- Cloning and expression of gerE and glmS genes in Escherichia coli and Bacillus subtilis, and investigation of their possible interrelation with bacilysin biosynthesis
gerE ve glmS genlerinin Escherichia coli ve Bacillus subtilise klonlanlamasi, ekspresyonu ve basilisin biyosentezi ile olası karşılıklı ilişkilerinin araştırılması
SERGEN AKAYSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
GenetikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
- Polihidroksialkanoatların genetiği değiştirilmiş bakterilerde üretimi, karakterizasyonu ve matematiksel modellenmesi
Production, characterization and mathematical modeling of polyhydroxyalkanoates by genetically modified bacteria
MURAT AKDOĞAN
Doktora
Türkçe
2021
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EDA ÇELİK AKDUR
- Nar bahçelerinden Bacillus thuringiensis izolasyonu, CRY/VIP gen profillerinin belirlenmesi ve biyoaktivitelerinin araştırılması
Isolation of Bacillus thuringiensis from pomegranate gardens, determination of CRY/VIP gene profiles and investigation of bioactivity
BURCU ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2019
BiyolojiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE GÜNEŞ
- Investigating the effects of pharmaceuticals and endocrine disrupting chemicals on the gene expression profiles of Saccharomyces cerevisiae
İlaç ve endokrin bozucu kimyasalların Saccharomyces cerevisiae' nın gen ifade profilleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
GÖZDE NACAR ODABAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT MERTOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEYHUN BEREKETOĞLU
- NHE6 gen modülasyonunun alzheimer ile ilişkili genlerin anlatımı üzerine etkisinin araştırılması
Investigating the effect of NHE6 gene modulation in alzheimer's-related gene expression profiles
İREM GÜLFEM ALBAYRAK