Metagenomic analysis of the microbial community in Çal Cave soil to elucidate biotechnological potential

Authors : Hasan DEMİRCİ, Emel ORDU

Pages : 254-259

Doi:10.18182/tjf.658468

View : 11 | Download : 7

Publication Date : 2020-09-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Türkiye henüz araştırılmamış ve mikrobiyal çeşitliliği belirlenmemiş çok sayıda karstik mağaraya sahiptir. Bu mağaraların biyoçeşitlilik karakterizasyonu henüz moleküler bakış açısıyla ele alınarak sistematik bir şekilde incelenmemiştir. Trabzon’da yer alan Çal Mağarası önemli karstik mağaralardan biridir. Bu çalışmada Çal Mağarası’nın gen kaynaklarının biyoteknolojik potansiyelini değerlendirmek amacıyla, mağaranın mikrobiyal çeşitliliği ilk kez metagenomik yaklaşım ile araştırılmıştır. Detaylı taksonomik sınıflandırma 16S rRNA gibi sadece prokaryotları hedef alan spesifik bir markör gen yerine tüm çevresel genomların dizilenmesi ile gerçekleştirilmiştir. Taksonomik analize göre Çal Mağarası toprağındaki mikrobiyal çeşitliliğin %98’ni bakteriler, %2’sini ökaryotlar, %0.3’ünü arkealar ve %0.01’ini virüsler temsil etmektedir. Sonuçlar, Çal Mağarası toprak örneğinde temsil edilen 31 farklı bakteri filumunun %65’inin Actinobacteria ve %31’inin Proteobacteria olduğunu göstermektedir. Bunlar arasında en baskın bakteri cinsi Streptomyces olarak tespit edilmiştir. %2’lik ökaryotik popülasyon arasında en geniş filum Ascomycota’dır ve bu filumun toprak örneği içindeki en yaygın temsilcisinin Sordariomycetes olduğu görülmüştür. Arkeaların %77’sinin Halobacteria olduğu belirlenmiştir. Çal Mağarası toprağında yaşayan en yaygın virüs sınıfının Caudovirales olduğu ortaya çıkmıştır. Toplam okumaların %91.61’i için ise herhangi bir spesifik sınıflandırma yapılamamıştır. Sınıflandırılmış ve sınıflandırılmamış tüm verilere bakıldığında Çal Mağarası’nda klasik mikrobiyoloji teknikleriyle tanımlanamayacak olan çok büyük bir mikrobiyal biyoçeşitliliğin olduğunu ve bu mikrobiyal çeşitliliğin biyoteknolojik uygulamalarda kullanılacak yeni enzim ve biyoaktif bileşenlerin keşfi için umut verici bir gen kaynağı sağladığı doğrulanmaktadır.
Keywords : Aktinobakteriler, Mağara Toprağı, Metagenomik, Proteobakteriler, Taksonomik sınıflandırma