Termotolerant Komagataeibacter melomenusus AAB2’nin karşılaştırmalı filogenetik ve tüm genoma dayalı identifikasyonu ile karbonhidrat aktif enzimlerinin in silico analizi
Öz
Ana bileşeni asetik asit olan sirke ve ilgili biyoürünler, organoleptik özellikleri ve sağlık üzerindeki olumlu etkileri nedeniyle başta Avrupa ve Asya olmak üzere dünya genelinde yaygın olarak tüketilen gıda maddeleri arasında yer almaktadır. Artan fonksiyonel gıda talebi ve sürdürülebilir biyoproses arayışları, asetik asit bakterilerinin genomik düzeyde daha derinlemesine karakterizasyonunu gerekli kılmaktadır. Endüstriyel ölçekte asetik asit üretimi, ağırlıklı olarak Acetobacter ve Komagataeibacter cinslerine dayanmaktadır. Bu çalışmada, daha önce elma sirkesinden izole edilen termotolerant bir asetik asit bakterisi olan Komagataeibacter sp. AAB2 suşunun tüm genom dizilimi gerçekleştirilmiş, genotaksonomik konumu belirlenmiştir. Suşun potansiyel endüstriyel uygulamalarını incelemek amacıyla karbonhidrat-aktif enzim (CAZyme) profili analiz edilmiştir. 16S rRNA gen dizisi analizleri, AAB2’nin K. nataicola ile %98,90, recA aminoasit dizisi analizleri ise K. medellinensis ile %99,42 oranında homoloji gösterdiğini ortaya koymuştur. Illumina NovaSeq 6000 platformu ile elde edilen genom verisine göre, AAB2’nin genom uzunluğu 3.471.305 baz çifti olup, tüm genom analizleri sonucunda elde edilen ortalama nükleotid benzerliği (ANI) %99,01 ve dijital DNA-DNA hibridizasyon (dDDH) skoru %91,10 olarak bulunmuştur. Bu veriler, AAB2 suşunun K. melomenusus türüne ait olduğunu güçlü biçimde desteklemektedir. Fonksiyonel anotasyon sonucunda toplam 69 CAZyme kodlayan gen tanımlanmış olup, bunların büyük çoğunluğu glikoziltransferazlar (GT) ve glikozit hidrolazlar (GH) sınıfına aittir. Ayrıca karbonhidrat esterazları (CE), yardımcı aktiviteler (AA) ve karbonhidrat bağlayıcı modüller (CBM) ile ilişkili genler de tespit edilmiştir. Bu bulgular, AAB2 suşunun karbonhidrat metabolizmasının geniş bir genetik kapasiteye sahip olduğunu ve potansiyel biyoteknolojik uygulamalar için değerli bir kaynak olabileceğini işaret etmektedir. Sonuç olarak, genomik ve diğer omik tabanlı yaklaşımlar, asetik asit bakterilerinin hem tür düzeyinde taksonomik sınıflandırılmasında hem de fermentatif kapasitelerinin değerlendirilmesinde altın standart olarak önemini sürdürmektedir.
Anahtar Kelimeler
Destekleyen Kurum
Proje Numarası
Etik Beyan
Teşekkür
Kaynakça
- Ali, Z., Wang, Z., Amir, R. M., Younas, S., Wali, A., Adowa, N., & Ayim, I. (2016). Potential uses of vinegar as a medicine and related in vivo mechanisms. International Journal for Vitamin and Nutrition Research, 86(3-4), 140-151. https://doi.org/10.1024/0300-9831/a000440
- Barten, R., Van Workum, D. J. M., de Bakker, E., Risse, J., Kleisman, M., Navalho, S., & Barbosa, M. J. (2022). Genetic mechanisms underlying increased microalgal thermotolerance, maximal growth rate, and yield on light following adaptive laboratory evolution. BMC Biology, 20(1), 242. https://doi.org/10.1186/s12915-022-01431-y
- Brandão, P. R., Crespo, M. T., & Nascimento, F. X. (2022). Phylogenomic and comparative analyses support the reclassification of several Komagataeibacter species as novel members of the Novacetimonas gen. nov. and bring new insights into the evolution of cellulose synthase genes. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 72(2), 005252. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.005252
- Drula, E., Garron, M. L., Dogan, S., Lombard, V., Henrissat, B., & Terrapon, N. (2022). The carbohydrate-active enzyme database: functions and literature. Nucleic Acids Research, 50(D1), D571-D577. https://doi.org/10.1093/nar/gkab1045
- Eren Eroğlu, A. E., Eroğlu, V., & Yaşa, İ. (2024). Genomic insights into the symbiotic and plant growth-promoting traits of “Candidatus Phyllobacterium onerii” sp. nov. isolated from endemic Astragalus flavescens. Microorganisms, 12(2), 336. https://doi.org/10.3390/microorganisms12020336
- Garron, M. L., & Henrissat, B. (2019). The continuing expansion of CAZymes and their families. Current Opinion in Chemical Biology, 53, 82-87. https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2019.08.004
- Ghimire, N., Han, S. R., Kim, B., Jung, S. H., Park, H., Lee, J. H., & Oh, T. J. (2021). Complete genome sequencing and comparative CAZyme analysis of Rhodococcus sp. PAMC28705 and PAMC28707 provide insight into their biotechnological and phytopathogenic potential. Archives of Microbiology, 203(4), 1731-1742. https://doi.org/10.1007/s00203-020-02177-3
- Gomes, R. J., de Fatima Borges, M., de Freitas Rosa, M., Castro-Gómez, R. J. H., & Spinosa, W. A. (2018). Acetic acid bacteria in the food industry: systematics, characteristics and applications. Food Technology and Biotechnology, 56(2),139. https://doi.org/10.17113/ftb.56.02.18.5593
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Gıda Biyoteknolojisi, Gıda Mikrobiyolojisi
Bölüm
Araştırma Makalesi
Erken Görünüm Tarihi
26 Şubat 2026
Yayımlanma Tarihi
26 Şubat 2026
Gönderilme Tarihi
30 Eylül 2025
Kabul Tarihi
4 Aralık 2025
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2026 Cilt: 4 Sayı: 1