Nanomalzemelerin tasarımı, bireşimi ve işlevlendirilmesine bir bireşimsel biyoloji yaklaşımı

Cataloged from PDF version of article.Thesis (Ph.D.): Bilkent University, Department of Materials Science and Nanotechnology, İhsan Doğramacı Bilkent University, 2017.Includes bibliographical references (leaves 173-191).Biological formation of inorganic material occurs in most organisms in nature. Various biomolecules such as polypeptides, lipids and metabolites are responsible for biomineralization in cells and tissues. Biological synthesis of biohybrid materials is a recently emerged discipline that uses these biomolecules in synthetic biological systems. Synthetic biology is one of most promising approaches for the development of biohybrid systems, and stands at the intersection of computer science, engineering and molecular genetics. Synthetic biology tools allow the design of programmable genetic toolkits that can compete with natural biosynthesis systems. The present thesis elaborates on the formation of well-controlled genetic systems that can synthesize and functionalize biological materials. Artificial peptides were fused to various genes through molecular genetics techniques, allowing the production of designer proteins. One aspect concerns the fusion of the 19 amino acid-long R5 motif of silaffin protein to three distinct fluorescent proteins. The R5 peptide motif can nucleate silica precursor ions to synthesize silica nanostructures. Therefore, fusion of fluorescent proteins with the R5 motif allows the synthesis and encapsulation of fluorescent silica nanoparticles. Due to its affinity to silica, R5 tag was also shown to be a candidate tag for silica resin-based affinity chromatography purification. Using synthetic biology tools, production of autonomously formed biotemplating platforms can be achieved. A bacterial functional amyloid fiber biosystem called curli can be utilized as a biotemplating platform for nanomaterials synthesis in this context. The major curli subunit CsgA was fused to artificial peptides that can nucleate and synthesize various nanomaterials. Inducible systems were also integrated into the genetic design system to confer temporal control over curli synthesis. These designs were improved through the incorporation of material-sensitive transcription factors and their cognate promoters for ions of cadmium, gold and iron. First, these material sensitive pairs were used in the development of microbial whole cell sensors that produce a fluorescence output upon induction by material precursor ions. Later, material-sensitive pairs were integrated into a modified curli nanofiber display biosystem to produce living autonomous whole cell nanomaterial synthesizers. These systems recognize precursor ions in the environment and synthesize modified curli nanofibers that can nuclate precursor ions to form functional nanomaterials.by Tolga Tarkan Ölmez.Ph. D

AÇIK OCAKLARDA ŞEV DURAYSIZLIĞI VE GERİYE DÖNÜK ANALİZLERE BİR ÖRNEK: AFŞİN-ELBİSTAN KIŞLAKÖY AÇIK KÖMÜR OCAĞI

Elektrik Üretim A.Ş., Afşin–Elbistan Linyitleri İşletmesi’ne bağlı Kışlaköy Açık Ocağı’nda yer alan doğu ve batı kalıcı şevlerinde gelişen duraysızlıkların incelenmesi ve kayma modelinin ortaya konulması bu çalışmanın konusunu oluşturmaktadır. Kışlaköy Açık Ocağı’nda kütle hareketlerinin devam edip etmediğini belirlemek ve olası bir hareket durumunda hareketin yönünü, boyutunu ve yenilme modelini tespit etmek amacıyla, batı ve doğu şevlerinin her birinde 3’er hat olmak üzere toplam 6 hatta hareket izleme istasyonları oluşturulmuştur. Batı şevlerinde herhangi bir hareket gözlenmezken, doğu şevlerinde D24 ve D18 ölçüm istasyonlarında 90 cm ye varan kümülatif hareket miktarları ölçülmüştür. Yapılan ölçümler neticesinde linyit horizonu içinde bloklu kayma modeline uygun yenilmeler gözlenmiştir. Arazi gözlemlerinde de zemin özelliği gösteren birimlerde dairesel kayma modeline uygun yenilmelerin geliştiği tespit edilmiştir. İşletme genelinde kayma öncesi ve sonrasına ait geometrileri belirlenebilen duraysızlıkların planları çıkarılmıştır. Bu planlardan duraysızlıkların kayma öncesi geometrilerini gösteren kesitler hazırlanarak yenilme modellerine uygun olarak geriye dönük analizleri yapılmıştır. Laboratuvarlardan elde edilen dayanım parametreleri ile geriye dönük analiz sonuçları karşılaştırılmış, gelişen heyelanların kayma anında, kayma yüzeylerinin makaslama dayanımlarının artık makaslama dayanımı parametreleriyle temsil edildiği saptanmıştır. Yapılan incelemeler sonucu, linyit horizonu arasında yer alan siyah renkli yüksek plastisiteli kil bandının şevlerin duraylılığını kontrol eden en kritik faktörlerden biri olduğu belirlenmişti

Sis2 regulates yeast replicative lifespan in a dose-dependent manner

Abstract Application of microfluidic platforms facilitated high-precision measurements of yeast replicative lifespan (RLS); however, comparative quantification of lifespan across strain libraries has been missing. Here we microfluidically measure the RLS of 307 yeast strains, each deleted for a single gene. Despite previous reports of extended lifespan in these strains, we found that 56% of them did not actually live longer than the wild-type; while the remaining 44% showed extended lifespans, the degree of extension was often different from what was previously reported. Deletion of SIS2 gene led to the largest RLS increase observed. Sis2 regulated yeast lifespan in a dose-dependent manner, implying a role for the coenzyme A biosynthesis pathway in lifespan regulation. Introduction of the human PPCDC gene in the sis2Δ background neutralized the lifespan extension. RNA-seq experiments revealed transcriptional increases in cell-cycle machinery components in sis2Δ background. High-precision lifespan measurement will be essential to elucidate the gene network governing lifespan

AFŞİN-ELBİSTAN KIŞLAKÖY AÇIK KÖMÜR İŞLETMESİNDEKİ DOĞU ŞEVLERİNİN DURAYLILIĞININ SONLU ELEMANLAR VE LİMİT DENGE YÖNTEMLERİYLE İNCELENMESİ

Açık işletme madenciliğinde güvenliğin sağlanması bakımından kazısı yapılan malzemenin fiziksel ve mekanik davranışlarının incelenip, jeolojik ve jeoteknik özelliklerinin de dikkate alınarak şevlerin tasarlanması büyük önem taşımaktadır. Bu bağlamda Afşin–Elbistan Linyitleri İşletmesi’ne bağlı Kışlaköy Açık Ocağı’nda yer alan doğu kalıcı şevlerinde duraylı şev geometrilerinin belirlenmesi bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Afşin-Elbistan Linyitleri İşletmesi Kışlaköy Açık Ocağı’nın işletme madenciliğine yönelik jeoteknik etüt ve şev boyutlandırması amacıyla gerçekleştirilen ve toplam derinliği 3393.20 m olan 35 adet jeoteknik sondajları ile yüzeyde gözlenemeyen tektonik yapı ve litolojik değişimlerin ortaya konulabilmesi için yapılan toplam 250 adet Düşey Elektrik Sondajı (DES)’na ait veriler bu çalışmada kullanılmıştır. Gerçekleştirilen tasarım analizleri ile linyit horizonu arasında yer alan siyah renkli ve yüksek plastisiteli kil bantlarının şevlerin duraylılığını kontrol eden en önemli birim olduğu belirlenmiştir. Genel şev duraylılık analizleri sonlu elemanlar ve limit denge yönteminde bloklu kayma modeline uygun olarak ve farklı yeraltı su koşullarına göre yapılmıştır. Analizlerde dilimlere etki eden gerilmeler dilimin orta noktası baz alınarak ve sonlu elemanlar kullanılarak duraylılık analizleri yapılmış olup, elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Buna göre dilimlere etki eden gerilmeler sonlu elemanlar yöntemi ile belirlenmesi durumunda hesaplanan güvenlik katsayıları basamak bazında % 1 ile % 7, genel şev açılarında ise % 1 ile % 23 arasında daha yüksek çıktığı ortaya konmuştur