Güncel Gönderiler

• Yükleniyor...

  Öğe Türü: Öğe ,

  E-ticarette sohbet rootlarının (Chatbots) müşteri memnuniyeti üzerindeki etkisinin incelenmesi

  (Gebze Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025) Duran Özdemir, Özge; Huseynov, Farid

  Daha fazla

  With the rapid acceleration of digitalization, chatbots have emerged as a crucial tool for facilitating customer interaction on e-commerce platforms. This study aims to examine the impact of chatbots on customer satisfaction and to provide an in-depth analysis of the key factors shaping user experience. Employing a qualitative research method within the framework of phenomenology, the study was conducted through semi-structured in-depth interviews with 25 participants. The data obtained were analyzed using content analysis. As an exploratory study, the findings reveal that the chatbot experience is not solely confined to technical competence. Elements such as language usage, degree of personalization, emotional interaction, perceived security, and ease of access also significantly influence customer satisfaction. Participants evaluated fast responses, a simple interface, and natural language usage positively, whereas repetitive answers, lack of empathy, and limited flexibility were identified as factors that reduced satisfaction. The results are consistent with previous research on customer satisfaction and suggest that chatbot systems should be redesigned with a user-centered approach. Accordingly, this study offers practical recommendations for improving chatbot design and customer service processes in e-commerce. Moreover, it presents an original research framework that can contribute to strategic planning efforts aimed at enhancing the customer experience. Günümüzde dijitalleşmenin hız kazanmasıyla birlikte sohbet robotları (Chatbot'lar), e-ticaret platformlarında müşteriyle etkileşim kurmada önemli bir araç haline gelmiştir. Bu çalışma, sohbet robotlarının müşteri memnuniyeti üzerindeki etkilerini incelemeyi ve kullanıcı deneyimini şekillendiren temel faktörleri derinlemesine analiz etmeyi amaçlamaktadır. Nitel araştırma yöntemi benimsenerek, olgubilim deseni çerçevesinde yürütülen bu çalışmada, 25 katılımcıyla yarı yapılandırılmış derinlemesine görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler içerik analizi yöntemiyle değerlendirilmiştir. Keşifsel nitelik taşıyan bu çalışma kapsamında elde edilen bulgular, Chatbot deneyiminin yalnızca teknik yeterlilikle sınırlı olmadığını; dil kullanımı, kişiselleştirme düzeyi, duygusal etkileşim, güvenlik ve erişim kolaylığı gibi çok boyutlu unsurların da kullanıcı memnuniyetini etkilediğini ortaya koymuştur. Katılımcılar hızlı yanıt alma, sade arayüz ve doğal dil kullanımını olumlu değerlendirirken; tekrarlayan yanıtlar, yetersiz empati ve esneklik eksikliğini memnuniyet düzeyini azaltan faktörler olarak belirtmiştir. Araştırma bulguları, daha önce müşteri memnuniyeti ile ilgili yapılan benzer çalışmalar ile uyumlu olup, Chatbot sistemlerinin kullanıcı merkezli bir yaklaşımla yeniden tasarlanması gerektiğini göstermektedir. Bu doğrultuda çalışma, e-ticaret firmalarına Chatbot tasarımı ve müşteri hizmetleri süreçlerinin iyileştirilmesine yönelik uygulanabilir öneriler sunmaktadır. Ayrıca, müşteri deneyimini geliştirmeye yönelik stratejik planlamalara katkı sağlayabilecek özgün bir araştırma çerçevesi ortaya koymaktadır.

  Daha fazla
• Yükleniyor...

  Öğe Türü: Öğe ,

  Screeining of a synthetic human SCFV library against vascular endothelial growth factor receptor-2 (vegfr 2) for identification of potential therapeutic candidates

  (Gebze Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025) Erol, Yusuf; Kurnaz, Işıl

  Daha fazla

  ABSTRACT Angiogenesis, the development of new blood vessels from pre-existing ones, is an essential process in both physiological and pathological conditions. In cancer, tumor cells promote angiogenesis to ensure the delivery of oxygen and nutrients required for their growth and survival. Vascular endothelial growth factor (VEGF) and its receptors (VEGFRs), particularly VEGFR-2, are central regulators of tumor angiogenesis and represent important therapeutic targets. Although several anti-VEGF/VEGFR therapeutics, such as monoclonal antibodies and small-molecule inhibitors, have been clinically approved, their overall efficacy remains limited. With the growing interest in anti-angiogenic therapy and its combination with immunotherapy in cancer treatment, there is still a need for improved anti-VEGF/VEGFR drugs. In this study, VEGFR-2, the principal signaling receptor of the VEGF family, was targeted for the development of single-chain variable fragment (scFv) antibodies capable of inhibiting VEGF-VEGFR-2 interaction. For that purpose, a novel synthetic human scFv library was screened against VEGFR-2 using phage display technology. Four cycles of selection and enrichment, known as biopanning, were carried out using solution-based incubation of phage-scFv clones with VEGFR-2. Following the final round, 60 randomly selected clones were screened by phage ELISA to identify high-affinity binders to VEGFR-2. The selected scFv binders were then subjected to Sanger sequencing, and unique scFv antibodies with diverse CDR profiles were identified. These unique scFv antibodies were later successfully expressed in soluble form in Escherichia coli expression system and purified using protein L affinity chromatography. Binding specificity and affinity of soluble scFv antibodies to VEGFR-2 were confirmed via ELISA. Functional evaluation of their anti-angiogenic potential was performed using in vitro endothelial cell viability and wound healing assays. While the scFv antibodies showed limited inhibition of VEGF-driven cell survival and proliferation, one scFv notably suppressed endothelial cell migration. Further optimization of expression and stability profiles may enhance their anti-angiogenic effects. In conclusion, this study successfully identified and characterized novel anti-VEGFR-2 scFv antibody fragments derived from a synthetic human scFv antibody library. Keywords: Anti-VEGF/VEGFR Antibodies, scFv Antibody, Synthetic Human scFv Library, Cancer Therapy, Phage Display vii ÖZET Anjiyogenez, mevcut damar yapılarından yeni kan damarlarının oluşumu, hem fizyolojik hem de patolojik koşullarda önemli bir süreçtir. Kanserde, tümör hücreleri büyümek ve hayatta kalmak için gerekli oksijen ve besin maddelerinin taşınmasını sağlamak amacıyla anjiyogenezi teşvik eder. Vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) ve reseptörleri (VEGFR'leri), özellikle VEGFR-2, tümör anjiyogenezinin temel düzenleyicileridir ve bu nedenle önemli terapötik hedefler olarak kabul edilmektedirler. Monoklonal antikorlar ve küçük moleküllü inhibitörler gibi çeşitli anti-VEGF/VEGFR ilaçları klinik olarak onaylanmış olsa da, bu ajanların genel etkinliği sınırlı kalmaktadır. Anjiyogenez karşıtı tedavilere ve bu tedavilerin immünoterapi ile kombinasyonlarına artan ilgi, daha etkili anti-VEGF/VEGFR ilaçlarına olan ihtiyacı sürdürmektedir. Bu çalışmada, VEGF ailesinin temel sinyal iletim reseptörü olan VEGFR-2, VEGF-VEGFR-2 etkileşimini engelleyebilecek tek zincirli değişken fragment (scFv) antikorlarının geliştirilmesi amacıyla hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, sentetik olarak tasarlanmış yeni bir insan scFv kütüphanesi, faj gösterim teknolojisi kullanılarak VEGFR-2'ye karşı taranmıştır. Biopanning olarak bilinen seçilim ve zenginleştirme işlemi, dört döngü boyunca phage-scFv klonlarının VEGFR-2 ile çözeltide inkübasyonu yoluyla gerçekleştirilmiştir. Son döngünün ardından, rastgele seçilen 60 klon faj ELISA ile taranmış ve yüksek afiniteye sahip bağlayıcılar belirlenmiştir. Seçilen scFv bağlayıcılar daha sonra Sanger sekanslama yöntemiyle dizilenmiş ve çeşitli CDR profillerine sahip özgün scFv antikorları tanımlanmıştır. Bu özgün scFv antikorları, Escherichia coli ekspresyon sistemi kullanılarak çözünür formda başarıyla üretilmiş ve protein L afinite kromatografisi ile saflaştırılmıştır. Çözünür scFv antikorlarının bağlanma özgüllüğü ve afinitesi ELISA ile doğrulanmıştır. Bu antikorların anti-anjiyojenik potansiyeli, in vitro endotelyal hücre canlılığı ve yara iyileşmesi deneyleri ile fonksiyonel olarak değerlendirilmiştir. ScFv antikorları VEGF ile uyarılan hücre canlılığı ve proliferasyonunu sınırlı düzeyde inhibe etmiş olsa da, bunlardan birinin endotelyal hücre göçünü anlamlı biçimde baskıladığı gözlemlenmiştir. Ekspresyon düzeyi ve stabilite profillerinin daha da optimize edilmesi, bu antikorların anti-anjiyojenik etkilerini artırabilir. Sonuç olarak, bu çalışma, sentetik insan scFv antikor kütüphanesinden türetilmiş yeni anti-VEGFR-2 scFv antikor fragmanlarını başarıyla tanımlamış ve karakterize etmiştir. Anahtar Kelimeler: Anti-VEGF/VEGFR Antikorları, scFv Antikoru, İnsan Sentetik scFv Antikor Kütüphanesi, Kanser Terapisi, Faj Gösterimi

  Daha fazla
• Yükleniyor...

  Öğe Türü: Öğe ,

  Rekombinant bacillus thuringiensis suşları ile büyük ölçekli insektisit üretimi ve yerli izolatların sivrisinek larvaları üzerindeki toksik etkisinin değerlendirilmesi

  (Gebze Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025) Güven Dalkürek, Eylül; Tunca Gedik, Sedef

  Daha fazla

  ÖZET Bacillus thuringiensis israelensis (Bti), sivrisinek ve karasinek larvalarına karşı etkili, çevre dostu bir biyopestisit olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bti, hedef larvaların sindirim sistemini bozan Cry ve Cyt proteinlerinden oluşan parasporal kristaller üretir. Özellikle Cry4A, Cry4B, Cry11A ve Cyt1A proteinleri, Diptera türlerine karşı yüksek toksisite göstermektedir. Polifosfat (poliP), enerji depolama ve stres yanıtı gibi temel hücresel süreçlerde görev alan bir polimerdir ve polifosfat kinaz (PPK) enzimi tarafından sentezlenir. Laboratuvarımızda daha önce gerçekleştirilen çalışmalarda, ppk genini yüksek düzeyde ifade eden Bti pHT315ppk suşu ve genin silinmesiyle elde edilen Bti Δppk suşunun yaban suşa göre daha fazla δ-endotoksin ürettiği gözlenmiştir. Laboratuvarımızda oluşturulan bir diğer rekombinant suş olan Bti pHT315lon, hücresel homeostazın korunmasında görevli ve çeşitli fizyolojik süreçlerde rol alan önemli bir enzim olan Lon proteazı yüksek seviyede ifade etmektedir. Bu tez çalışmasında, rekombinant suşların δ-endotoksin üretim kapasitelerinin karşılaştırılması, yüksek üretici suşun seçilerek optimum koşulların belirlenmesi ve büyük ölçekli üretime geçiş için ön denemelerin yapılması amaçlanmıştır. Bunun yanında sivrisinek larvalarını öldürebilen potansiyel Bacillus thuringiensis suşlarının izole edilmesi de çalışmaya dahil edilmiştir. Rekombinant suşlar arasında en yüksek üretim kapasitesine sahip suş Bti Δppk olarak belirlenmiş ve bu suşun δ-endotoksin üretimini artıran kültür koşulları DSM besiyerinde optimize edilmiştir. En yüksek üretimin 25 °C, pH 8.0 koşullarında ve ve nişasta içeren besiyerinde gerçekleştiği belirlenmiştir. Ayrıca, Bti Δppk suşunun sadece yüksek düzeyde endotoksin üretmediği aynı zamanda yaban tipe kıyasla daha hızlı büyüdüğü ve daha yüksek sporlanma verimi gösterdiği saptanmıştır. 2. ve 3. evre Culex pipiens larvaları üzerinde gerçekleştirilen toksisite analizlerinde ise, Bti Δppk suşu için LC₅₀ değeri 5,9 ± 2,0 ng/ml ve LC₉₀ değeri 45,8 ± 22,8 ng/ml olarak belirlenmiş ve rekombinant suşun yaban suşa göre daha yüksek larvasidal aktiviteye sahip olduğu bulunmuştur. Büyük ölçekli üretim, 2 L’lik fermentörde gerçekleştirilmiş, kristal protein veriminin laboratuvar ölçeğine göre düşük olduğu gözlendiğinden, gelecek çalışmalarda değişkenlerin fermentör ortamı için tekrar optimize edilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Tez kapsamında ayrıca farklı ölü böcek örneklerinden 8 tane Bacillus thuringiensis benzeri suş izole edilmiş ve izolatların morfolojik, biyokimyasal ve toksikolojik özellikleri değerlendirilmiştir. Culex pipiens larvalarıyla yapılan biyoassay sonuçları, izolatların 5 tanesinin potansiyel biyoinsektisid adayı olduğunu göstermiştir. Toksisitesi yüksek doğal izolatların rekombinant suşlarla kombinasyonu yoluyla etkinliği artırılmış biyoinsektisid karışımların hazırlanması için ön verilerin toplandığı bu çalışma, Bti suşlarından etkili bir biyopestisit elde edilmesi için hem genetik çalışmaların hem de doğal izolatların önemini ortaya koymaktadır. Anahtar Kelimeler: Bacillus thuringiensis, Polifosfat kinaz, Lon proteaz, Biyoinsektisit, Büyük ölçekli üretim ABSTRACT Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) is widely used as an environmentally friendly biopesticide effective against mosquito and housefly larvae. Bti produces parasporal crystals composed of Cry and Cyt proteins that disrupt the digestive system of target larvae. Among these, Cry4A, Cry4B, Cry11A, and Cyt1A proteins exhibit high toxicity against Dipteran species. Polyphosphate (polyP) is a polymer involved in fundamental cellular processes such as energy storage and stress response, and it is synthesized by the enzyme polyphosphate kinase (PPK). In our previous studies, the Bti pHT315ppk strain, which overexpresses the ppk gene, and the Bti Δppk strain, in which the gene was deleted, were observed to produce higher levels of δ-endotoxin compared to the wild type. Another recombinant strain constructed in our laboratory, Bti pHT315lon, expresses the Lon protease gene, an enzyme responsible for maintaining cellular homeostasis and involved in various physiological processes. This thesis aims to compare the δ-endotoxin production capacities of recombinant strains, select the high-crystal producing strain and determine the optimal conditions, and conduct preliminary trials for transition to large-scale production. Furthermore, the study incorporates the isolation of potential Bacillus thuringiensis strains, which have the capacity to kill mosquito larvae. Among the recombinant strains, Bti Δppk was identified as the highest δ-endotoxin producer, and the culture conditions enhancing toxin production were optimized in DSM medium. It has been determined that the highest production occurs at 25 °C, pH 8.0 conditions, and in a starch-containing medium. Furthermore, it was determined that the Bti Δppk strain not only produces elevated levels of endotoxin but also exhibits accelerated growth and higher sporulation yield in comparison to the wild type. Toxicity analyses performed on second and third-instar Culex pipiens larvae revealed LC₅₀ and LC₉₀ values of 5.9 ± 2.0 ng/ml and 45.8 ± 22.8 ng/ml, respectively, indicating that the recombinant strain had higher larvicidal activity than the wild type. Large scale production was carried out in a 2 L fermenter, and since the yield was lower compared to the laboratory scale, it was concluded that further optimization of the fermentation parameters is required for future studies. Within the scope of the thesis, 8 Bacillus thuringiensis-like strains were also isolated from different dead insect samples, and their morphological, biochemical, and toxicological characteristics were evaluated. Bioassay results conducted with Culex pipiens larvae showed that 5 isolates are potential bioinsecticide candidates. This study, which collected preliminary data for the preparation of bioinsecticide mixtures with enhanced efficacy through the combination of toxic natural isolates with recombinant strains, underscores the significance of both genetic studies and natural isolates for the effective biopesticide development from Bti strains. Keywords: Bacillus thuringiensis, Polyphosphate kinase, Lon protease, Bioinsecticide, Large scale production

  Daha fazla
• Yükleniyor...

  Öğe Türü: Öğe ,

  The inpact of human al collaboration on al applications

  (Gebze Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025) Burun, Burhanettin; Göktürk, Mehmet

  Daha fazla

  ABSTRACT This thesis explores an innovative and interactive approach to credit card fraud detection by leveraging the strengths of Human-AI collaboration. In recent years, the increasing sophistication of fraudulent techniques and the massive volume of online transactions have posed serious challenges to conventional fraud detection systems. Traditional rule-based or static machine learning models often fail to adapt to the dynamic and evolving nature of fraud patterns. To address these limitations, this study proposes a dynamic fraud detection framework that integrates Long Short-Term Memory (LSTM) neural networks with the SHapley Additive exPlanations (SHAP) interpretability framework, supported by continuous user feedback. The core of the system lies in the time-series modeling capability of LSTM networks, which are particularly well-suited for analyzing sequential transaction data and identifying subtle temporal patterns that may indicate fraud. However, the effectiveness of deep learning models is often limited by their “black box” nature, which makes it difficult for users or domain experts to understand how and why a specific prediction was made. To tackle this issue, the SHAP framework is employed to provide interpretable explanations for each model output, offering a breakdown of how individual features contribute to the prediction. This not only fosters transparency but also enables users—such as fraud analysts—to trust and critically assess the model’s decisions. A key innovation in this thesis is the integration of user feedback into the learning loop. Users can evaluate the system’s predictions and provide corrective input when a transaction is misclassified. This feedback is then incorporated into the model through an iterative retraining process, allowing it to adapt and improve over time. Such a Human-in-the-Loop approach not only enhances model accuracy but also aligns the system with real-world operational needs, where expert insight is invaluable. The experimental results obtained from real-world transaction datasets show that the proposed system achieves a significant improvement in performance metrics—especially in the F1 score—after incorporating human feedback. This indicates that continuous learning from user interactions enables the model to become more robust and responsive to evolving fraud strategies. Overall, this study demonstrates the practical benefits of combining explainable artificial intelligence with interactive human feedback in fraud detection applications. The proposed framework not only increases the detection accuracy of suspicious transactions but also enhances end-user confidence through transparent and interpretable decision-making processes. As a result, the system is not merely a predictive tool, but a collaborative partner for human experts in the ongoing fight against financial fraud. This approach contributes to a broader understanding of Human-AI collaboration in critical domains and provides a foundation for future systems that blend machine learning capabilities with domain expertise in real-time decision-making environments. Keywords: Credit Card Fraud, LSTM, SHAP, Human-AI Collaboration, Continuous Learning, Explainable Artificial Intelligence ÖZET Bu tez çalışması, günümüz dijital dünyasında giderek artan kredi kartı dolandırıcılığına karşı etkili bir çözüm sunmayı amaçlayan, İnsan-Yapay Zeka (YZ) işbirliğine dayalı yenilikçi bir yaklaşımı ortaya koymaktadır. Finansal işlemlerin hacmindeki hızlı artış, işlem verilerinin karmaşık yapısı ve dolandırıcılık yöntemlerinin sürekli değişim göstermesi, mevcut geleneksel sistemlerin yetersiz kalmasına neden olmaktadır. Kural tabanlı yaklaşımlar ve statik makine öğrenmesi modelleri, dolandırıcıların yaratıcı yöntemlerine karşı yeterince esnek ve adaptif olamamaktadır. Bu bağlamda, bu tezde önerilen sistem, derin öğrenme tekniklerinden Uzun-Kısa Süreli Bellek (Long Short-Term Memory – LSTM) ağları ile açıklanabilir yapay zeka yaklaşımlarından SHapley Additive exPlanations (SHAP) çerçevesini bir araya getirerek, kullanıcı geri bildirimi ile sürekli öğrenen bir yapay zeka tabanlı dolandırıcılık tespit sistemi geliştirmeyi hedeflemektedir. Önerilen sistemin temel bileşenlerinden biri olan LSTM ağları, zaman serisi şeklinde kaydedilen kredi kartı işlemleri arasındaki bağıntıları ve örüntüleri öğrenmekte oldukça etkilidir. Geleneksel sinir ağlarından farklı olarak, LSTM modelleri, uzun vadeli bağımlılıkları da dikkate alabilmekte, bu sayede dolandırıcılığa işaret eden daha karmaşık davranış kalıplarını ortaya çıkarabilmektedir. Kredi kartı dolandırıcılığı çoğu zaman küçük ve dikkat çekmeyen işlemlerle başlar, dolayısıyla bu tür desenlerin yakalanması oldukça önemlidir. Ancak, derin öğrenme modelleri genellikle “kara kutu” (black box) yapılar olarak değerlendirilmekte ve neden belirli bir tahminde bulunduklarını açıklamakta yetersiz kalmaktadır. İşte bu noktada SHAP çerçevesi devreye girmektedir. SHAP, her bir özelliğin model kararına olan katkısını sayısal olarak ifade eden, güçlü ve kuramsal temellere dayanan bir açıklanabilirlik yöntemidir. SHAP sayesinde sistemin verdiği her karar, kullanıcıya neden o şekilde sınıflandırma yaptığına dair anlaşılır ve güvenilir açıklamalarla sunulmaktadır. Özellikle finans sektöründe çalışan risk analistleri ve denetim uzmanları için bu tür açıklanabilirlik oldukça değerlidir, çünkü bu sayede kararların sadece yapay zekaya bırakılması yerine, insan denetimiyle birlikte ilerlenmesi mümkün olmaktadır. Bu çalışmanın en önemli katkılarından biri de İnsan-Yapay Zeka etkileşimini merkeze almasıdır. Geliştirilen sistem, kullanıcıların modelin yaptığı tahminlere geri bildirimde bulunmasına olanak tanımaktadır. Örneğin, bir işlem model tarafından ”şüpheli” olarak sınıflandırılmış ancak kullanıcı bunu yanlış bulmuşsa, bu bilgi sisteme geri beslenerek modelin bir sonraki eğitim sürecinde bu geri bildirim dikkate alınmaktadır. Bu sürekli öğrenme döngüsü, sistemin zamanla daha doğru ve kullanıcı ihtiyaçlarına daha uygun hale gelmesini sağlamaktadır. Sonuç olarak bu tez, kredi kartı dolandırıcılığı gibi gerçek zamanlı ve kritik bir problem alanında, İnsan-Yapay Zeka işbirliğine dayanan bütüncül bir çözüm yaklaşımı sunmaktadır. Derin öğrenme, açıklanabilir yapay zeka ve insan etkileşiminin entegre edildiği bu sistem, yalnızca tespit performansını artırmakla kalmamakta, aynı zamanda kullanıcı güvenini güçlendirmekte ve sistemin sürdürülebilirliğini sağlamaktadır. Gelecekte benzer sistemlerin finans dışındaki alanlarda da uygulanabilirliğinin araştırılması, İnsan-Yapay Zeka işbirliğinin potansiyelinden daha geniş ölçekte yararlanılmasına olanak sağlayacaktır. Anahtar Kelimeler: Kredi Kartı Dolandırıcılığı, LSTM, SHAP, İnsan-Yapay Zeka İşbirliği, Sürekli Öğrenme, Açıklanabilir Yapay Zeka

  Daha fazla
• Yükleniyor...

  Öğe Türü: Öğe ,

  Streptomyces rekombinant suşlarıyla büyük ölçekli antibiyotik üretimi, ürünün izolasyonu ve kumaş boyası olrak kullanım potansiyellerinin değerlendirilmesi

  (Gebze Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025) Özman, Zeynep Begüm; Tunca Gedik, Sedef

  Daha fazla

  ÖZET Streptomycetes cinsi bakteriler, yüksek antibiyotik üretim kapasiteleri ve sekonder metabolit üretme potansiyelleri nedeniyle biyoteknolojik açıdan önem taşımaktadır. Bu mikroorganizmalar, bilinen antibiyotiklerin yaklaşık %75’ini sentezleyebilmekte ve antifungal, antikanser ile immünosüpresif ajanların üretiminde rol oynamaktadır. Model organizma Streptomyces coelicolor A3(2), en az beş farklı antibiyotik üretme kapasitesine sahip olmasıyla dikkat çekmektedir. ATP’ye bağımlı Lon proteaz, bakteriler ve ökaryotlar da dahil olmak üzere çok çeşitli organizmalarda protein kalitesinin korunmasında merkezi bir rol üstlenmektedir. Yanlış katlanmış veya hasar görmüş proteinlerin yıkımını sağlayan bu enzim, hücre döngüsü, sporulasyon, metabolik düzenleme, patojenite ve stres tepkileri gibi yaşamsal süreçlere de katılmaktadır. Önceki çalışmalar, S. coelicolor’da Lon proteazın sekonder metabolit üretimi üzerinde belirgin etkiler oluşturduğunu göstermiştir. Bu tez çalışmasında, laboratuvar stoklarımızda bulunan yüksek antibiyotik üreticisi iki rekombinant suş olan Sco-pRAlon (genomunda fazladan 2 kopya lon geni taşıyan suş) ve Sco-pSPGlon (lon genini çok kopyalı bir plazmidde ifade eden suş) suşlarının antibiyotik üretimlerinin optimizasyonu ve renkli antibiyotiğin kültür ortamından izolasyonunun ardından kumaş boyası olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Kültür koşullarının optimizasyonu sonucunda 96. saatte Sco-pRAlon suşu yaban suşa göre yaklaşık 18–19 kat, Sco-pSPGlon suşu ise yaklaşık 9 kat daha yüksek seviyede antibiyotik üretmiştir. Renkli antibiyotik olan aktinorhodin üretimi için en verimli suşun Sco-pRAlon olduğu belirlendiğinden çalışmaya bu suş ile devam edilmiş ve kültür hacmi, inokulum miktarı ile çalkalama hızının antibiyotik üretimi üzerine etkileri belirlenmiştir. Artan kültür hacminin ve inokulum büyüklüğünün antibiyotik üretimini negatif yönde etkilediği bulunmuştur. Bu optimizasyon çalışmaları sonucunda elde edilen veriler ile Sco-pRAlon suşunun aktinorhodin üretimi büyük ölçekli fermentörde 1,5 litre hacminde gerçekleştirilmiştir. Fermentör şartlarında erlenmeyer koşullarından daha düşük bir verim elde edilmiş, büyük hacim çalışmalarında bütün parametrelerin fermentörde tekrar optimize edilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu süreçte üretilen aktinorhodin kültür ortamından izole edilmiş ve pigmentin tekstil alanındaki kullanım potansiyeli değerlendirilmiştir. Doğal pigmentle boyanmış kumaş parçalarındaki boyanın sabitlenmesi için farklı yöntemler kullanılmıştır. Isı, NaCl ve asetik asit çözeltileri tek tek ve farklı kombinasyonlar halinde uygulanmış ve en uygun boya sabitleme işleminin asetik asit ile sağlandığı görülmüştür. Elde edilen bulgular, Lon proteazın Streptomyces’lerde antibiyotik üretimini teşvik ettiğini teyit ederken, renkli bir antibiyotik olan aktinorhodinin biyoteknolojik üretimi ve sürdürülebilir boya teknolojilerindeki potansiyel kullanımına dair değerli veriler sunmaktadır. Anahtar Kelimeler: S. coelicolor, Lon proteaz, Aktinorhodin vi ABSTRACT Bacteria of the genus Streptomycetes are of great biotechnological importance due to their high antibiotic production capacity and potential for secondary metabolite synthesis. These microorganisms are capable of synthesizing approximately 75% of known antibiotics and play a role in the production of antifungal, anticancer, and immunosuppressive agents. The model organism Streptomyces coelicolor A3(2) stands out for its ability to produce at least five different antibiotics. The ATP-dependent Lon protease plays a central role in maintaining protein quality across a wide range of organisms, including both bacteria and eukaryotes. This enzyme, responsible for the degradation of misfolded or damaged proteins, is also involved in essential cellular processes such as cell cycle regulation, sporulation, metabolic control, pathogenicity, and stress responses. Previous studies have demonstrated that the Lon protease exerts significant effects on secondary metabolite production in S. coelicolor. The objective of this thesis study is twofold: first, to optimize the antibiotic production of two recombinant strains, Sco-pRAlon (a strain carrying two additional copies of the lon gene in its genome) and Sco-pSPGlon (a strain expressing the lon gene from a multicopy plasmid), which are high antibiotic producers found in our laboratory stocks; and second, to evaluate them as fabric dyes following the isolation of colored antibiotics from the culture medium. As a result of culture optimization, the Sco-pRAlon strain produced approximately 18–19 times higher levels of antibiotic than the wild-type strain at 96 hours, while the Sco-pSPGlon strain showed approximately 9-fold higher production. Since the most efficient strain for the production of the colored antibiotic actinorhodin was determined to be Sco-pRAlon, the study continued with this strain, and the effects of culture volume, inoculum size, and agitation speed on antibiotic production were determined. It was found that increasing the culture volume and inoculum size negatively affected antibiotic yield. Based on the optimization data obtained, actinorhodin production by the Sco-pRAlon strain was carried out in a large-scale fermenter with a working volume of 1.5 liters. Under fermenter conditions, the yield was lower than that obtained in Erlenmeyer flasks, leading to the conclusion that all parameters must be re-optimized for larger-scale production. Actinorhodin produced during this process was isolated from the culture medium, and the pigment's potential for use in the textile industry was evaluated. To ensure color fixation on fabric samples dyed with the natural pigment, different fixation methods were tested. Heat, NaCl, and acetic acid solutions were applied individually and in various combinations, revealing that the most effective dye fixation was achieved using acetic acid. The findings of this study confirm that the Lon protease promotes antibiotic production in Streptomyces species and provide valuable insights into the biotechnological production of the colored antibiotic actinorhodin, as well as its potential use in sustainable dye technologies. Keywords: S. coelicolor, Lon protease, Actinorhodin

  Daha fazla