Biyolojik atık su arıtma sistemlerinde bakteriyofajların biyoteknolojik uygulamaları
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Fakültesi Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ŞUHEDA REİSOĞLU
Danışman: SEVCAN AYDIN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bakteriyofajlar, spesifik bakterileri enfekte eden ve mikrobiyal ekosistemlerin evriminde önemli rol oynayan virüslerdir. Fajların spesifik konak hücreleri ile etkileşimi, mikrobiyomun içeriğini, fonksiyonunu ve evrimsel sürecini etkileyebilmektedir. Bu etkileşimin anlaşılması, çevre ve gıda mühendisliği gibi farklı mühendislik alanlarında mikrobiyal büyümeyi kontrol etmek için önem taşımaktadır. Biyolojik atık su arıtma tesislerinde yer alan mikrobiyal çeşitlilik ve aralarındaki genetik etkileşimler arıtma tesisinin verimli olarak işletilmesini sağlamaktadır. Dolayısıyla, tesisteki mevcut mikrobiyotanın stabilitesi, biyolojik atık su arıtma sistemlerinin kimyasal ve biyolojik kirleticileri gidermesi için önem taşımaktadır. Biyolojik atık su arıtma sistemlerinde yüksek bolluk ve çeşitlilikte yer alan fajlar, mikrobiyal çeşitliliğin değişimi için itici güçler olup konak hücreyi etkileyerek mikrobiyal çeşitliliği değiştirme yeteneğine sahiptir. Bu nedenle faj-konakçı dinamiklerinin anlaşılması, biyolojik arıtma sürecinin kalitesini iyileştirmede büyük önem taşımaktadır. Önerilen tezde, beş farklı patojen bakteriye özgü litik faj içeren piyofaj kokteyli kullanılarak biyolojik atık su arıtımının önceliği olan fonksiyonel mikrobiyotanın iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Fajlar tarafından modifiye edilebilen ökaryotik mikroorganizmalar da dahil olmak üzere tüm mikrobiyom için kapsamlı veri elde etmek amacıyla aerobik membran biyoreaktörüne faj kokteyli ve antibiyotik uygulaması yapılarak süreç sonunda reaktörden alınan numunede shotgun metagenomik dizileme analizi gerçekleştirilmiştir. Bu analiz ile fajların spesifik olduğu patojenleri etkili bir şekilde giderme potansiyeline ek olarak, fajların genel olarak mikrobiyal komünite yapısına, faj-mikrobiyal komünite etkileşimi sonucu metabolik süreçlerde aktif rol oynayan metabolik yolaklara ve reaktördeki antibiyotik direnç genleri dağılımına etkisi izlenmiştir. Bu çalışma İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje numarası: FYL-2023-39728.