Biyoremediasyon uygulamalarında genellikle ekstremofil olmayan mikroorganizmalar kullanılmaktadır. Ancak bu uygulamalarda, ekstremofil olmayan mikroorganizmaların yüksek tuz konsantrasyonlarında organik kirleticileri giderimi, olumsuz tuz etkisinin üstesinden gelmek için bir ön arıtma işlemi gerektirmektedir. Halofil mikroorganizmalar, hipersalin ortamlara uyum sağlamalarını sağlayan önemli enzimatik yapılara sahiptir. Halofiller, hidrokarbonları tek karbon ve enerji kaynağı olarak etkili bir şekilde kullanabilmeleri nedeniyle yüksek tuz konsantrasyonlarında organik kirletici gideriminin tedavisi için uygun biyoremediasyon ajanları olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, 16S rDNA amplikon dizileme verilerini kullanarak Tuz Gölü'ndeki prokaryotik çeşitliliğin biyoremediasyon enzimlerini tahmin etmek için PICRUSt2 aracı uygulandı. Fonksiyonel analiz sonucunda, Tuz Gölü metagenom verilerinde biyoremediasyon süreciyle ilgili çeşitli enzimler tespit edildi. Arsenit taşıyıcı ATPaz (EC:3.6.3.16), arsenat redüktaz EC:1.20.4.1), (S)-2-haloasit dehalojenaz (EC:3.8.1.2), nitrat redüktaz (EC:1.7.99.4) ve katekol 2,3-dioksijenaz (EC:1.13.11.2) enzimleri yüksek bollukta gözlendi. Ayrıca, (S)-2-haloasit dehalojenaz, selenit su dikinazı, cıva (II) redüktazı, arsenit taşıyıcı ATPaz ve 4-hidroksifenilpiruvat dioksijenaz enzimleriyle ilişkili diziler önemli mevsimsel farklılık gösterdi.
PICRUSt2 ekstremofilik fonksiyonel genler biyoremediasyon enzimleri mevsimsel değişim
117Z966
In bioremediation applications, non-extremophilic microorganisms are generally used. However, in these applications, the removal of organic pollutants by non-extremophilic microorganisms at high salt concentrations requires a pretreatment process to overcome the negative salt effect. Halophilic microorganisms have important enzymatic structures that allow them to adapt to hypersaline environments. Halophiles stand out as suitable bioremediation agents for the treatment of organic pollutant removal at high salt concentrations because they can effectively use hydrocarbons as sole carbon and energy sources. In this study PICRUSt2 tool was applied to predict bioremediation enzymes of prokaryotic diversity in Tuz Lake using 16S rDNA amplicon sequencing data. As a result of functional analysis, various enzymes related to bioremediation process were detected in Tuz Lake metagenome data. Arsenite transporter ATPase (EC:3.6.3.16), arsenate reductase EC:1.20.4.1), (S)-2-haloacid dehalogenase (EC:3.8.1.2), nitrate reductase (EC:1.7.99.4), and catechol 2,3-dioxygenase (EC:1.13.11.2) enzymes were observed in high abundance. Moreover, the sequences associated with (S)-2-haloacid dehalogenase, selenite water dikinase, mercury (II) reductase, arsenite transporter ATPase and 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase enzymes were showed significant seasonal difference.
PICRUSt2 extremophilic functional genes bioremediation enzymes seasonal variation
We declare that this study is among the studies that do not require ethics committee approval.
TUBITAK
117Z966
This study is supported by TUBITAK (Turkish Scientific and Technical Research Council) with project number 117Z966.
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Hesaplamalı Ekoloji ve Filogenetik |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Proje Numarası | 117Z966 |
| Gönderilme Tarihi | 19 Mart 2025 |
| Kabul Tarihi | 21 Eylül 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 31 Aralık 2025 |
| DOI | https://doi.org/10.37094/adyujsci.1595458 |
| IZ | https://izlik.org/JA45GR36SP |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 15 Sayı: 2 |