LABORATUVARLAR

ENZİM VE MİKROORGANİZMA MOLEKÜLER GENETİĞİ LABORATUVARI

---

ARAŞTIRMA ALANLARI 

Enzim ve Mikroorganizma Moleküler Genetiği Laboratuvarı, ulusal ve uluslararası projeler ile endüstriyel öneme sahip mikroorganizmaların ve enzimlerin geliştirilmesi için çalışmaktadır. Bu kapsamda, endüstriyel enzimler incelenmekte, aktivitelerini ve dayanıklılıklarını geliştirilmesi amacıyla bu enzimleri üreten genetik olarak iyileştirilmiş mikroorganizmaların (Genetically Enhanced Microorganisms, GEM) elde edilmesi ve endüstrinin kullanımına sunulmasını hedeflenmektedir.

Rhodobacter modelinde canlı sistemlerinin biyoenerjetiğinde işlevsel enzimlerin klonlanması, yönlendirilmiş mutagenez ile genetik modifikasyonları kapsayan Ar-Ge çalışmalarının yürütülmüş olduğu laboratuvar mikroorganizma moleküler genetiği faaliyetlerine devam etmektedir.

Sürdürülebilir alternatif enerji odaklı çalışmalar kapsamından Rhodobacter capsulatus bakterisinde genetik modifikasyonlar yapılarak hidrojen üretim verimliliğinin artırılması sağlanmıştır. Hedeflenen ileri çalışmalarda soğuk ve sıcaklık stresi uygulanarak hidrojen üretim koşulları altında metabolik değişimlerinin proteomik düzeyde incelenmesi gerçekleştirilecektir. Bu araştırmaların sonucunda sıcaklık değişimlerine dayanıklı ve hidrojen üretimi yüksek soyların geliştirilmesi hedeflenmiştir. Elde edilecek yeni soylar, fotobiyoreaktörlerde hidrojen üretim veriminin artırılması yönünden önemli olacaktır.

Ulusal Ar-Ge çalışmaları kapsamında; Türkiye’de kanatlı yemlerinde yoğun olarak kullanılan fitaz, ksilanaz, Beta-Glukanaz enzimlerinin bakterilerden üretim teknolojilerinin geliştirilmesi ve bu enzimlerin hayvan beslemede kullanılabilirliğinin araştırılmasının amaçlandığı proje kapsamında yerel izolatlar rekombinant enzim üretimi için moleküler tanısı, gen klonlanması ve ekpresyonu çalışmalarını gerçekleştirecektir.

Enzim ve Mikroorganizma Moleküler Genetiği Laboratuvarı, yeni projeler ile birlikte, yurtiçi ve yurtdışı bağlantılarını güçlendirerek, bilim ve teknolojiye maksimum katkıda bulunmayı hedeflemektedir.

YÜRÜTÜLEN PROJELER

Yem Endüstrisine Yönelik Endüstriyel Enzimlerin Üretimi (YEM-EN)

Program: TÜBİTAK Kamu Kurumları AR-GE Projelerini Destekleme Programı - Kamu Araştırmaları Grubu (KAMAG)
Destekleyen Kuruluş: Tarım ve Köy işleri Bakanlığı
Proje Süresi: 2008-2012

Soğuk ve Sıcaklık Stresinin Rhodobacter Capsulates Bakterisinde Hidrojen Üretim Metabolizması Üzerine Etkileri

Program: TÜBİTAK 1001 - Akademik AR-GE Destekleri Programı 
Destekleyen Kuruluş: TÜBİTAK Araştırma Destek Programları Başkanlığı (ARDEB)
Proje Süresi: 2009-2011

TAMAMLANMIŞ PROJELER

Akaryakıtlar için Ulusal Marker Sistemi Projesi

Destekleyen Kuruluş: TÜBİTAK Ulusal Metroloji Enstitüsü (TÜBİTAK UME)
Proje Süresi: 2007-2008

Model Bakterilerde Sitokrom cbb3 Oksidaz Genlerinin ve Yeni Tip Elektron Taşıyıcı Proteinlerin İncelenmesi

Destekleyen Kuruluş: TÜBİTAK Temel Bilimler Araştırma Grubu (TBAG)
Proje Süresi: 2002-2004

Novel Electron Carriers in Rhodobacter Species  (Rhodobacter türlerinde yeni tip elektron taşıyıcılar

Destekleyen Kuruluş: The International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB)
Proje Süresi: ...-2003

YAYINLAR

• Öztürk Y, Lee DW, Mandaci S, Osyczka A, Prince RC, Daldal F. Soluble variants of Rhodobacter capsulatus membrane-anchored cytochrome cy are efficient photosynthetic electron carriers. Journal of Biological Chemistry 16;283(20):13964-72. 2008

• Lee DW, Öztürk Y, Osyczka A, Cooley JW, Daldal F.Cytochrome bc1-cy fusion complexes reveal the distance constraints for functional electron transfer between photosynthesis components. Journal of Biological Chemistry. 16;283(20):13973-82. 2008

• Öztürk, M, Gürel, E Watmough, N. J. and Mandacı, S. Site-Directed Mutagenesis of Five Conserved Residues of Subunit I of the Cytochrome cbb3 Oxidase in Rhodobacter capsulatus. Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 40(5), 697-707. 2007

• Öztürk, M. and Mandaci, S. Two conserved non-canonical histidines are essential for activity of the cbb3-type oxidase in Rhodobacter capsulatus. Molecular  Biology Reports, 34:165-172.2007

•  Lee DW, Ozturk Y, Mamedova A, Osyczka A, Cooley JW, Daldal F. A functional hybrid between the cytochrome bc1 complex and its physiological membrane-anchored electron acceptor cytochromes cy in Rhodobacter capsulatus. Biochim Biophys Acta. 2006 May-Jun; 1757 (5-6): 346-52. Epub 2006 May 9

• Aygun-Sunar S,. Mandacı S., Koch H.-G., Murray I. V J., Goldfine H. and  Daldal F. Ornithine lipid is required for optimal steady-state amounts of c-type cytochromes in Rhodobacter capsulatus.  Molecular Microbiology, 61(2), 418-435.2006

• Öztürk, Y. Yücel, M, Fevzi Daldal, Sevnur Mandacı, Ufuk Gündüz, Lemi Türker, İnci Eroğlu. Hydrogen production by using Rhodobacter capsulatus mutant with genetically modified electron transfer chains. International Journal of  Hydrogen Energy. 3,  1545-1552 2006

• Daldal, F., Mandacı,  S., C. Winterstein, H. Myllykallio, K. Duyck, ve D. Zannoni. Mobile c2 and Membrane-Anchored Cuytochrome cy are both Efficient Elektron Donors to the cbb3-and aa3-type Cytochrome c Oxidases during Respiratory Growth of Rhodobacter sphaeroides. J. Bacteriology183(6):2013-2024. 2001

• Öztürk, Y. and Mandacı, S. Energy transduction and electron carrier protein in Rhodobacter capsulatus. Turkish Bulgarian Workshop on Plant Biotechnology May 27-30, 2001 TÜBİTAK, MRC, RIGEB-NCAS, AgroBioinstitute. J. Biotechnol. & Biotechnol. Eq. Supplement. 2001

• Darrouzet,E. Mandacı, S., Knaff, D., and Daldal, F. Substutution of the sixth axial ligand of Rhodobacter capsulatus cytochrome c1 heme yiels novel cyt c1 molecules with unusual physicochemical properties. Biochemistry. 38(25) 7808-7917. 1999

• Sarıbaş, A. S., Mandacı, S., Daldal, F. An engineered cyt b6c1 complex with a split cyt b is able to support photosynthetic growth of Rhodobacter capsulatus. J.of Bacteriology. 181(17)5365-5372. 1999

• Mandacı,S., Sarıbaş, A. S., ve Daldal, F., Three Dimensional Structure-Based Genetic Modifications of a Bacterial Cytochrome bc1 Complex, Proc. XIth Int. Congress on Photosynthesis, Budapest, Hungary, Vol.III,1487-1492, G.Garab (ed.), Kluwer Acad. Pub., Netherlands, 1998

GELİŞTİRİLEN MİKROORGANİZMALAR

Rekombinant  Rhodobacter  capsulatus suşları:

• Sitokrom genlerinde mutasyon yapılan soylar,
• Genetik olarak hidrojen üretim verimliliği artırılmış R. capsulatus soyları.

EĞİTİMLER

- Mikroorganizma Moleküler Genetiği Uygulamaları Eğitimi   ( 04 - 08 Temmuz 2011)

DİĞER BİLGİLER

Enzim ve Mikroorganizma Moleküler Genetiği Laboratuvarı’nda yürütülen, Novel Electron Carriers in Rhodobacter Species Projesi  TÜBİTAK Bilim, Teknoloji ve Yenilik Projeleri Paylaşım Konferansı 2006 Yılı Başarı ödülünü almıştır.

Proje kapsamında gerçekleştirilen, Characterisation of the Genetically Modified Cytochrome Systems and Their Application to Biohydrogen Production in Rhodobacter capsulatus başlıklı doktora tezi, ODTÜ 2004 – 2005 Eğitim ve Öğretim Yılı Biyoteknoloji doktora programı en iyi tez ödülünü kazanmıştır.
 
Enzim ve Mikroorganizma Moleküler Genetiği Laboratuvarı, Pennsylvania Üniversitesi Bitki Bilimleri Ensititüsü ve Moleküler Biyoenerjetik Laboratuvarı ile  ortaklık kurarak çalışmalar yürütmüştür.
 
TÜBİTAK Bilim ve Toplum Dairesi Başkanlığı tarafından düzenlenen Yaz Bilim Kampı Programı Uygulamalı Eğitimleri’ne laboratuvarımız destek vermektedir.  

Güncelleme Tarihi : 05.04.2011