Metallotiyonein geni klonlanmış rekombinant escherichia coli suşlarıyla sulu çözeltilerden arsenik biyogiderimi

Abstract

Bu çalışmada, insan metalloproteinlerinden hMT2 ve hMT3’ün sulu çözeltilerden arsenik (As) giderme kapasitelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu genler konakçı Escherichia coli Jm109 suşuna klonlanmış, elde edilen rekombinant suşlarla yabanıl suşun sulu çözeltilerden As biyogiderim oranları kıyaslanmıştır. 24 saat boyunca suşlara 0,01 ppm, 0,1 ppm ve 1 ppm konsantrasyonlarında As uygulanmıştır. İndüktif eşleşmiş plazma kütle spektroskopisi (ICP-MS) sonuçlarından, hücrelerinde en fazla As biriktiren suşun E. coli MT3 olduğu ve en fazla 0,01 ppm As konsantrasyonunda birikim yaptığı (%82 oranında) saptanmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülerinden, As ile muamele edilmiş suşların hücre yüzeylerinin kontrol suşuna kıyasla daha fazla zarar gördüğü belirlenmiş, enerji dağılımı spektrumlarından (EDS) da As varlığı kanıtlanmıştır. Sonuç olarak, E. coli MT3 suşunun hem E. coli Jm109 hem de E. coli MT2 suşuna göre daha fazla As absorbe ettiği, dolayısıyla MT3 geninin/proteinin sulardan As giderilmesinde etkili bir biyoremediyal araç olarak kullanılabileceği söylenebilir.

In this study, it was aimed to determine the arsenic (As) removal capacity of human metalloproteins hMT2 and hMT3 from aqueous solutions. These genes were cloned into the host Escherichia coli Jm109 strain, and the bioremoval rates of As from aqueous solutions of the obtained recombinant strains and the wild strain were compared. As concentrations of 0,01 ppm, 0,1 ppm and 1 ppm were applied to the strains for 24 hours. From the inductively coupled plasma mass spectroscopy (ICP-MS) results, it was determined that the strain which accumulated the most As in its cells was E. coli MT3, and it accumulated the most at 0,01 ppm As concentration (82%). From the scanning electron microscope (SEM) images, it was determined that the cell surfaces of the As-treated strains were more damaged than the control strain, and the presence of As was proven from the energy distribution spectra (EDS). In conclusion, it can be said that the E. coli MT3 strain absorbs more As compared to both E. coli Jm109 and E. coli MT2 strains, so the MT3 gene/protein can be used as an effective bioremedial tool for As removal from water.