Mikroorganizmalar Aracılığı ile Mayın Arama ve Parçalama Yöntemleri
Bakterilerin Kullanılması
Savannah River Tecnology Center (SRTC) mikrobiyal mayın arama sistemini gelistirmistir (15). Kara mayınlarının aranmasında mikroorganizmalar biyosensör olarak kullanılmıstır. SRTC arastırmalarında kullandığı bakterilerin patlayıcı maddelerde doğal olarak bulunan azot, trinitrotoluen, dinitrotoluen, nitrat, nitrit, nitröz oksit gibi maddelerle uyarıldıklarını gösterilmistir [16]. SRTC ‘nin kültür koleksiyonunda 10 bine yakın orijinal bakteri bulunmaktadır.
Bu bakteriler büyüme ya da metabolik aktivite sırasında kara 8 mayınlarının aranmasını sağlayan farklı özelliklere sahiptir. Bu bakterilerden bazılarının,kara mayınlarının bulunduğu bölgelerde, patlayıcıların buharlarına maruz kaldığında biyoluminesens olusturarak,
mayınların varlığını gösterdiği saptanmıstır (17). MMDS (Microbial mine detection system) uygulama kosullarının sürekliliği, ucuz olması ve tanıma teknolojisinin yüksek olması nedeniyle uygun bir yöntemdir.
İlk kez 30 Ekim 1996 da genetik olarak değistirilmis bakteriler tehlikeli savas kalıntılarının aranmasında kullanılmıstır. Teenessee Üniversitesi ve Oak Ridge National Laboratory’nın bilim adamları naftalini kullanan ve kullanırken de ısık olusturan bir mikroorganizma üretmek için 3 mikroorganizmanın genetik özelliklerini
Pseudomonas fluorescence HK44 bakterisinde birlestirmislerdir. Bu bakteri naftalinin olduğu bölgeye aktarıldıktan 5 hafta sonra bile canlı kalabilmis ve naftalini parçalayabilmistir. Genetik olarak değistirilmis bakterilerinden farklı olarak bazı bakteriler özel olup, saklı bomba ya da patlayıcıları ararken ısık olusturarak patlayıcıların varlığını gösterirler. Bu sistem içeriklerini buhar olarak sızdıran bomba ya da patlayıcıların aranmasında kullanılmaktadır. Aramada kullanılan Pseudomonas putida TNT yiyen bir bakteri olup, kirli olan her yerde üreyebilmektedir (1,15).
Deneme için Kuzey Carolina’da yapay bir mayın alanı olusturulmus. Bu alanın üzeri mikroorganizmalarla kaplanmıs, sonuç olarak bakteri yoğunluğu ile mayınların bulunduğu bölgeler arasında pozitif bir korelasyon olduğu görülmüstür. Cekil 12. Genetik yapı değisimi süreci Sıcaklığa duyarlı olan bakteriler neme ihtiyaç duyarlar.
Eğer bu bakteriler sıcak yerlerde büyürse her kosulda büyüyebilirler. TNT’yi doğal olarak parçalayan bakteriler olduğu gibi parçalayamayan bakteriler de vardır. Bu bakterilere TNT’yi parçalama özelliğinin kazandırılması için genetik modifikasyon yapılması gerekmektedir. Genetik modifikasyon prosesi su sekildedir:
önce uygun bir bakteri straini seçilir [Burlage et al, 2002] (Cekil 12). Bu bakterinin kimyasalla etkilesime girdiğinde indüklenen geni belirlenir, daha sonra ilgili gene bioraportör bağlanarak gen modifiye edilir. Böylece bakteri hedef kimyasalla karsılastığında gen indüklenir ve sinyal olusturulur.Böylece genetik olarak değistirilmis bakteriler mayınların bulunabileceği alanlar üzerine zirai dağıtıcılarla püskürtülür.
Püskürtmeden sonra ortam UV ile aydınlatılır, eğer ortamda patlayıcı varsa ilgili gen bölgesi indüklenecek ve TNT’nin parçalanmasıyla ilgili genlerin proteinleri sentezlenecek ve bu gen bölgesine bioraportör olan GFP de bağlı olduğu için bu da indüklenerek bakteriler mavi renkte fluoresens verecektir .
http://www.mikrobiyoloji.org/pdfler/702080301.pdf