Aim: In this thesis,it is aimed to recombinantly produce,purify and analyze of Thermus aquaticus DNA Polymerase I at low cost in Escherichia coli cells. Material and Methods: The gene encoding Taq DNA Polymerase I was amplified with polymerase chain reaction (PCR) by using - of pAKTaq plasmid as template. Bacterial expression vectors were constructed by cloning of resulting DNA fragments under the control of E. coli lac promoter and T7 RNA polymerase promoter. The generated plasmid vectors were checked by with restriction endonuclease enzymes in first stage. After, Taq DNA polymerase gene was sequenced by DNA sequencing. The resulting plasmids were transformed into different E.coli strains. Synthesis of Taq DNA polymerase enzyme in the cells was determined by SDS-PAGE / Western blotting techniques. Then, the activity of Taq DNA polymerase enzyme, extracted from E.coli cells and/or purified by column chromotography in different conditions was analyzed by using this enzyme as a enzyme resource in standard PCR experiments. Results and Discussion: After the result of analyses made by SDS-PAGE/Western blotting techniques, it is determined that Taq DNA polymerase gene cloned under the control of lac promoter was expressed in E. coli BL21 (DE3), Mach1 ve TOP10 cells without the IPTG induction. It was seen that the vectors carrying the T7 RNA polymerase promoter expressed Taq DNA Polymerase enzyme in only BL21 (DE3) cells as expected. It was observed that the enzymes obtained from the crude extracts prepared from transformed cells or from column chromatography fractions by precipitation with acetone catalyze DNA synthesis as active as a commercially available Taq enzyme. As a result, active Taq DNA polymerase extraction and purification was achieved in a short time and at low cost. Key Words: Thermus aquaticus, DNA polymerase, Taq Polymerase, Recombinant DNA.

Amaç: Bu tez çalışmasında Thermus aquaticus DNA Polimeraz I enziminin Escherichia coli hücrelerinde düşük maliyette rekombinant olarak üretilmesi, saflaştırılması ve analizi amaçlandı. Gereç ve Yöntem: Taq DNA Polimeraz I enzimini kodlayan gen, pAKTaq plazmit vektörü üzerinden polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ile hazırlandı. Elde edilen DNA fragmenti E. coli lac promotörü ve T7 RNA polimeraz promotörü kontrolünde klonlanarak bakteri ekspresyon vektörleri oluşturuldu. Oluşturulan plazmit vektörlerin kontrolleri ilk aşamada restriksiyon enzdonükleaz enzimleri ile kesilerek yapıldı. Sonrasında DNA dizi nalizleri ile Taq DNA polimeraz geni dizilendi. Elde edilen plazmiter farklı E. coli suşlarına transforme edildi. Hücrlerde Taq DNA polimeraz enziminin sentezi PAGE/Western melezleme tekniği ile belirlendi. Daha sonra E. coli hücrelerinden ekstre edilen ve/veya kolon kromatografisi ile saflaştırılan Taq DNA polimeraz enziminin farklı koşullarda aktivitesi standart PZR deneylerinde enzim kaynağı olarak kullanılarak analiz edildi. Bulgular ve Sonuç: PAGE/Western melezleme tekniği ile yapılan analizler sonucunda lac promötörü kontrolünde klonlanan Taq DNA polimeraz geninin E. coli BL21 (DE3), Mach1 ve TOP110 hücrelerinde IPTG ile uyarılma (indüksiyon) gerekmeksizin ekspresyon yaptığı saptandı. T7 RNA polimeraz promotör taşıyan vektörlerin, beklendiği gibi sadece E. coli BL21 (DE3) hücrlerinde Taq polimeraz enzimini ekspresse ettiği görüldü. Transforme edilen hücrelerden hazırlanan ham ekstrelerden ya da kolon kromatografisi fraksiyonlarından aseton ile çöktürülerek elde edilen enzim örneklerinin referans olarak kullanılan ticari bir Taq enzimi kadar aktif bir şekilde DNA sentezini kataliz ettiği satpandı. Sonuç olarak, bu çalışmada izlenen ektraksiyon yöntemi ile kısa sürede ve düşük maliyette aktif Taq DNA polimeraz ekstraksiyonu ve saflaştırılması gerçekleştirildi. Anahtar Kelimeler: Thermus aquaticus, DNA polimeraz, Taq Polimeraz, Rekombinant DNA.