Belirli bir habitat içerisinde yaşayan mikroorganizmaların (bakteri, arke, virüs vs.)
genomları mikrobiyom olarak tanımlanmaktadır. Evrensel primerler aracılığıyla çevresel
DNA örneği içerisinden birden fazla türe ait kısa nükleotit dizilerinden oluşan ve türler
arası farklılık gösteren barkod bölgesi polimeraz zincir reaksiyonu ile çoğaltılması tekniği
eDNA metabarkodlama olarak isimlendirilmiştir. Son zamanlarda daha doğru ve detaylı
mikrobiyom analizlerinin gerçekleştirilmesi için yüksek verimli DNA dizileme
teknolojilerine başvurulmaktadır. Birçok mikroorganizmanın habitatı olan ve ekstrem
koşullara sahip termal kaynaklar, henüz tam olarak keşfedilmemiş biyolojik çeşitlilik
barındırır. Termal kaynaklardaki yaşamın çeşitliliğinin kültür gibi konvansiyonel
tekniklerle tespiti, bu kaynakların fizikokimyasal yapılarından ötürü simüle edilmesi zor
ortamlar oluşturmasından dolayı oldukça sınırlıdır. Bu çeşitliliğin tespiti özellikle
biyoteknoloji alanında olası araştırma ve geliştirme potansiyelleri için önem arz
etmektedir. Bu tez çalışması ile termal kaynak mikrobiyomunun bu kaynaklardan izole
edilen çevresel DNA'ların metabarkodlamasıyla tespit edilmesi, sıcaklık ve kimyasal
içerikten kaynaklanan farklılıkların mikrobiyoma yansımasının ortaya konması ve
biyoteknolojik araştırmalarda kullanılmak üzere bir veri tabanı oluşturulması
amaçlanmıştır. Böylece Türkiye'de eDNA metabarkodlama yöntemi kullanılarak termal
kaynak mikrobiyom tespitinin yapıldığı ilk çalışma olmakla beraber dünya literatürüne bu
alanda ham verilerin analizine yönelik yeni bir biyoinformatik iş akışı ve
metabarkodlamaya uygun referans veri tabanı oluşturulmuştur.
|
The genomes of microorganisms (bacteria, archaea, virus, etc.) living in a particular habitat
are defined as the microbiome. The technique of amplifying the barcode region, which
consists of short nucleotide sequences belonging to more than one species and differs
between species, from the environmental DNA sample through universal primers, by
polymerase chain reaction is called eDNA metabarcoding. Recently, high-throughput DNA
sequencing technologies have been used to perform more accurate and detailed
microbiome analyzes. Thermal springs, which are the habitat of many microorganisms and
have extreme conditions, contain biodiversity that has not yet been fully explored.
Detection of the diversity of life in thermal springs by conventional techniques such as
culturing is very limited due to the physicochemical (temperature, heavy metal content,
pH, etc.) conditions in these places. Detection of this diversity is especially important for
possible research and development potentials in the field of biotechnology. In this thesis, it
is aimed to determine the thermal source microbiome by metabarcoding of environmental
DNA isolated from these sources, to reveal the reflection of differences caused by
temperature and chemical content on microbiome, and to create a database to be used in
biotechnological research. Thus, as well as it is the first study in Turkey to detect the
thermal source microbiome using the eDNA metabarcoding method, a new bioinformatics
workflow for the analysis of raw data in this field and a reference database suitable for
metabarcoding provided to the world literature. |