İzmir Kuş Cenneti Parkındaki nitrifiye edici bakteri ve arkea sayıları mevsimsel değişimlerinin kantitatif real-time PCR (QRT-PCR) ile izlenmesi, nitrifikasyon potansiyellerinin belirlenmesi ve çevresel parametreler ile ilişkilerinin değerlendirilmesi

İzmir Kus Cenneti, ammonia oxidizing bacteria and archaea, amoA.;İzmir Kuş Cenneti, amonyak okside edici bakteri ve arkea, amoA.;Sucul çevrelerde önemli bir besin olan azot (N), biyolojik üretimde sınırlayıcı bir faktörüdür. Ancak, kullanılabilir besinlerin miktarındaki artış, özellikle nehir ağzı ve deniz sularındaki ötrofikasyona katkı sağlamaktadır. Amonyağın, nitrite ve daha sonra nitrata mikrobiyal oksidasyonu olan nitrifikasyon, çok çeşitli çevrelerde meydana gelebilmektedir ve küresel azot döngüsünde merkezi bir rol üstlenmektedir. Aerobik amonyak oksidasyonuna en büyük katkıyı ototrofik amonyak-okside edici bakteriler (AOB), yapmaktadır. DNA temelli metotlara göre gerçekleştirilmiş son çalışmalarda, amonyak-okside edici arkeanın da (AOA) varlığı ortaya çıkarılmıştır. Amonyak-okside edici arkea türleri su, sedimentler, aktif çamur biyoreaktörleri ve topraklar gibi doğal çevrelerde oldukça bol miktarda bulunduğu ortaya çıkarılmıştır ve toprak ve okyanus ekosistemlerindeki amonyak okside edicilerin en sık rastlanan grubudur. Benzersiz metabolik aktiviteleri ve muazzam çevresel önemlerinden dolayı AOA ve AOBlerin, mikrobiyal ekolojide model organizmalar olarak önerilmektedirler ve spesifik çevresel koşulların indikatörleri olarak kullanılmaktadırlar. Mikrobiyal indikatörler, toprak ve su ekosistemleri üzerinde uygulanan kabul edilebilir stres seviyesinin ve eşik değerlerinin tanımlanmasına olanak sağlamaktadır. Sıcaklık, fertilizasyon, pH, amonyum kullanılabilirliği (amonifikasyon) ve ağır metale karşı cevapta AOA ve AOBlerin komünite yapıları ve sayılarının değiştiği gösterilmiştir. Bu yeni bulgular, farklı ekosistemlerde hem AOA hem de AOBlerin ekolojik önemlerinin yeniden değerlendirilmesine yol açmıştır. İzmir Kuş Cenneti insan ve çevre baskısına karşı sıkı bir şekilde kontrol altındadır ancak, noktasal olmayan kaynak kirliliğinin yanı sıra endüstriyel altyapılar ve evsel atık su deşarjlarındaki artışlardan dolayı su ve sediment kalitesi bozulabilmektedir. Ekosistem fonksiyonları üzerindeki sonuçlarının tahmin edilebilmesi için çevredeki (doğal ya da insan kaynaklı) değişimlerin mümkün olan en kısa sürede saptanması, kısa ve uzun vadedeki etkilerinin değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, amoA genleri temelinde kantitatif real-time polimeraz zincir reaksiyonu ile AOA ve AOB sayılarının sezonluk değişimlerinin incelenmesi, bu sistemde AOA ve AOB komünitelerinin amonyak oksidasyon oranlarının nasıl etkilediğinin entegre bir şekilde anlaşılması ve çevresel parametrelerin (pH, çözünmüş oksijen, sıcaklık, amonyak, nitrit ve nitrat), İzmir Kuş Cennetindeki AOA ve AOB sayıları ve aktivitelerindeki farklılıklar ile nasıl bir ilişki içerisinde olduğunun aydınlatılması amaçlanmıştır. Bu proje ile bazı çevresel parametreler ile doğal ekosistemlerdeki azot döngüsünün amonyak oksidasyonu basamağında anahtar rol oynayan ve biyolojik bir indikatör olarak kullanılan AOA ve AOBlerin sayı ve aktiviteleri arasındaki ilişki izlenmiştir. Proje kapsamında AOA ve AOBlerin sayı ve aktivitelerinin azot döngüsündeki rollerinin daha iyi anlaşılması amacıyla İzmir Kuş Cenneti Doğal Yaşam Parkından belirlenen 11 farklı yerden su ve sediment örneklemesi yapılmış ve ammonyağı oksitleyen bakteriler ile ammonyağı oksitleyen arkeaların (AOA) sayıları bakteriyal ve arkeal amoA geni varlığı açısından polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ve dizi analizleme yöntemleri kullanılarak araştırılmıştır. amoA geni sayısal analizleri g sediment ve L deniz suyunda AOB ve AOA hücre sayıları 1,08x102-2,2x106 ve 7,68x102-3,22x106 aralılığında belirlenmiştir. AOB ve AOA hücre sayıları amonyum oksidasyonu ve nitrifikasyonu tahmin edilemeyen oranlarda çevresel koşullara bağlı olarak birlikte gerçekleştirdiğini göstermektedir.