Farklı Metal Stresi Altında Escherichia coli’de cpxA ve cpxR Genlerinin Rollerinin Belirlenmesi

Abstract

Çeşitli metaller organizmalarda canlılığın devam ettirilmesi için çok az miktarlarda kullanılsalar da yüksek konsantrasyonları hücrede zararlı etkilere yol açmaktadır. Mikroorganizmalar, ağır metalin hücre içine alınmaması, hücre içinde veya dışında tutulması, kirleticinin daha az toksik forma çevrilmesi, metalin hücre dışına aktif taşınması ve mikroorganizmanın metale karşı daha duyarsız hale gelmesi gibi direnç mekanizmaları geliştirmektedirler. Bakteriler dış çevresel uyarılara adaptasyon için iki bileşikli sistem olarak ifade edilen bir sinyal transdüksiyon sistemine sahiptirler. Bu sistemlerin sensörleri, çevrede meydana gelen değişimleri algılar ve bu sinyallerin regülatör proteinler vasıtasıyla, gerekli gen bölgelerine aktarımını sağlarlar. E. coli’de CpxA/CpxR iki bileşikli düzenleme sistemi zarf stresine cevap veren önemli bir düzenleme sistemidir. Bu çalışmada CpxA/CpxR iki bileşikli sistemin Cd, Cu, Zn, Mn, Ni ve Co metal stresleri altında rolleri araştırılmıştır. Bu çalışmada P1 transdüksiyon metoduna göre E.coli’nin W3110 suşunda cpxA ve cpxR genleri mutant hale getirilmiştir. Yabani tip ve mutant mikroorganizmalarda Cu, Co, Zn, Ni, Cd, Mn metallerinin MİK değerleri belirlenmiştir. Bu MİK sonuçları ile büyüme grafikleri ve petri damlatma deneyleri yapılarak metal stresi altında genlerin rolleri araştırılmıştır. Sonuç olarak, yabani tip E. coli ile karşılaştırıldığında cpxA ve cpxR genlerinin mutant olduğu bakterilerde Mn, Cd ve Cu metallerine direnç oluşurken, Ni metalinde duyarlılık gözlenmiştir. Ayrıca Co metalinde ise cpxA gen mutantı etkilenmez iken cpxR mutantı duyarlı olduğu belirlenmiştir. Zn metalinde ise cpxA ve cpxR genlerinin herhangi bir rolünün olmadığı tespit edilmiştir.