Termofilik Anoxybacillus ayderensis ksilanazının klonlanması, üretimi, saflaştırılması ve biyokimyasal karakterizasyonu


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ZÜLEYHA AKPINAR

Danışman: Hakan Karaoğlu

Özet:

Birçok endüstriyel uygulamada kullanılan ksilanaz enzimi, en önemli enzim gruplarından biridir. Ksilanazlar, lignoselülozda bulunan ana hemiselüloz olan ksilanı hidrolize eden ana enzimlerdir. Ksilanazlar ayrıca çok çeşitli endüstriyel uygulamalara sahiptir. Bu nedenle, yeni ksilanazların keşfi, birçok endüstride verimliliği ve sürdürülebilirliği artırma potansiyeline sahiptir. Günümüzde, kâğıt hamuru, kâğıt endüstrisi, buğday unu ve kümes hayvanlarının yemlerinde ksilanaz kullanımı giderek artmaktadır ve bu enzime talep büyümektedir. Bu çalışma Anoxybacillus ayderensis ksilanaz geninin klonlanması, gen ürününün izolasyonu ve karakterizasyonunu içermektedir. Aynı zamanda ksilanazı kodlayan xyn geninin 329 (anlamlı protein üreten gen büyüklüğü) bp’lık kısmı klonlandı ve baz dizilimi belirlendi. Bu tez çalışmasında, endüstriyel kullanıma uygun termofilik karaktere ve üstün biyokimyasal özelliklere sahip bir ksilanaz açığa çıkarılmıştır. Bu yeni ksilanaz geni, Anoxybacillus ayderensis'te hücre içi olarak (AAyXYN329) bulundu ve rekombinant olarak üretilmiştir. AAyXYN329 geniş pH ve sıcaklık aralığında önemli aktivite gösterirken, optimum aktivite koşulları olarak pH 6,5 ve sıcaklık 65°C olarak belirlenmiştir. Enzimin yarılanma ömrü 65°C'de 72 saat olarak hesaplanmıştır. Enzimin 75 gün boyunca +4°C'de pH 6,0-9,0 arasında aktivitesini kaybetmediği tespit edildi. AAyXYN329'un km, kcat ve kcat/Km değerleri sırasıyla 4,09824 ± 0,2245 μg/μL, 96,75 1/sn ve 23,61/ L/g.s -1 olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, A. ayderensis'in ksilanazı birçok endüstriyel süreçte kullanılabilecek yüksek potansiyele sahip olduğu söylenebilir.