Akademik Veri Yönetim Sistemi
KERİMAK ÖNER M. N. (Yürütücü), BİNAY B.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2024 - 2025
Yeşil ekonomi ilkeleri çerçevesinde plastik atıkların yerinde ayrıştırılarak toplanması ve geri dönüştürülmesi yoluyla azaltılması çabalarının artmasına rağmen önemli miktarda plastik atık halen toprağa gömülmek suretiyle giderilmeye çalışılmaktadır. Bu bağlamda plastik atık kirliliğinin peyzajda oluşturduğu olumsuzlukların yanında bu atıklardan ortaya çıkan mikro/nano plastik kirliliğinin doğal hayat ve insan sağlığı üzerindeki tehdidi de artık görmezden gelinememektedir. Polietilen tereftalat (PET), şişe, lif, film, kap ve ambalajlarda kullanılan biyobozunabilir olmayan en yaygın plastik türlerinden biridir. Günümüzde plastiğin seri üretimi ve uygun atık arıtma sistemlerinin bulunmaması nedeniyle plastik atık gideriminde; enerji verimliliği yüksek, pratik ve çevreci yeni bir yaklaşıma ihtiyaç duyulmaktadır. Plastik atık gideriminin çözümü için biyodegredasyon yeşil ve etkili bir yöntemdir. 2016 yılında Ideonella sakaiensis bakterisinden izole edilen ve yeni tanımlanan polietilen tereftalat hidrolaz (PETaz)’ın, PET'e karşı yüksek etkinliğe ve özgüllüğe sahip olduğu anlaşılmış bu nedenle de PET biyodegredasyonu için bakteriyel metabolizmadan yararlanmanın yolu açılmıştır.
Bu çalışma, PET’i verimli bir şekilde parçalayan, ancak düşük aktivitesi nedeniyle sınırlı pratik uygulamalara sahip PETaz enzimini rekombinant DNA teknolojisi ile PET hidrolizasyonunda yüksek katalitik aktivite gösteren yeni bir PETaz enzimine kurgulayarak, PET atıklarının biyodegredasyonu için alternatif bir çözüm araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışmada, model organizma PETaz’ına en yüksek oranda aktif bölge benzerliği bulunduran organizma hedeflenerek biyoinformatik uygulamalar ile analiz edilecektir. Seçilen organizmadan elde edilen PETaz enziminin Km, kcat ve kcat/Km verimlilik değerleri, optimum koşullar altında enzim kinetik modelleri kullanılarak hesaplanacak, enzim Escherichia coli’de (E. coli) ifade edilmek suretiyle çoğaltılacaktır. Enzim, His-Tag-afinite-kromatografisi protokolü ile saflaştırıldıktan sonra tanılama, biyokimyasal ve kinetik karakterizasyonu çalışmaları yapılacaktır. Projenin hedefi α/β-hidrolaz enzim ailesine ait olan yeni PETaz’ı ulaşılabilir ve protein ifadesi yüksek olan E. coli’de ifade ederek üretimi ve saflaştırılmasının ardından karakterizasyonunu yapmaktır. Bu suretle literatüre yeni bir enzim kazandırmanın yanında proje çalışmasının gelecekteki çalışmalara katkı sağlaması da hedeflenirken yerli ve yeni rekombinant PETaz enziminin getireceği teknolojik yenilikle birlikte patent çalışmasının yapılıp endüstriye kazandırılması amaçlanmaktadır.