Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Mikrobiyal Ekoloji CEM 513 0 3 + 0 3 6
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili Türkçe
Dersin Seviyesi YUKSEK_LISANS
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Koordinatörü Doç.Dr. GÜLGÜN DEDE
Dersi Verenler Dr.Öğr.Üyesi NURSEL KIRATLI YILMAZÇOBAN,
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi Alanına Uygun Temel Öğretim
Dersin Amacı

Bu dersin amacı, doğadaki mikrobiyal akivitelerinin incelenmesi ve anlaşılmasıdır.

Mikrobiyal Ekoloji bize çok temel iki soru konusunda yardımcı olabilmektedir. 1. Yaşamamızı nasıl daha iyi hale getirebiliriz? 2. İnsanın Dünya üzerinde yaşayabilmesinde mikroorganizmalarının rolü ve önemi nedir?

Aslında mikrobiyal ekoloji bize kozmostaki yerimizi göstermektedir: yaşamın kökeni ve insan evriminin diğer organizmalarla yakınlığının nasıl olduğu hakkında bilgi vermektedir. Mikrobiyal Ekolojinin uygulama alanları; çevresel restorasyon, kimyasal biyoremediasyon, gıda, antibiyotik üretimi, insan sağlığını bozan  ve hastalıklara sebep olan etkenlerin tedavi edilmesi  vb. gibi çok geniş bir alanı kapsamaktadır. Fakat bu alanda çalışmanın bir takım zorlukları vardır. Bunların başında, Mikroorganizmalar, doğası gereği tanımlanmasında ve sayımında bazı zorlukların yaşanmasıdır. Tahminlere göre Dünya daki bilinen mikroorganizmalar, %1 den az.  Mikroorganizmalar her yerde yaşayabilmektedir: hava, su, toprak, okyanus gibi. Ortalama 1 gr toprakta 1 milyar (1,000,000,000) mikroorganizma yaşamaktadır ve muhtemelen çeşitlilikleri birkaç bin tür kadar vardır. Laboratuvar koşullarında fizyolojileri bilinen bazı türlerin üretilebilmesi, bu mikroorganizmaların doğal ortamda mikrobiyal ekolojileri hakkında fikir vermeyebilmektedir. Günümüzde bu gibi sebepler nedeniyle Omik tabanlı analizler değer kazanmaya başlamış olup, metagenomik yaklaşımlar ile geleneksel metotlarla kültüre edilemeyen mikroorganizmalar tanımlanmaya ve yeni genler keşf edilmeye başlanmıştır.

Mikrobiyal Ekolojinin başlıca konuları:

1.Biyoçeşitlilik: Dünya Biyoçeşitlilik Değerlendirme Komisyonuna göre gezegenimizdeki bakteriyel türlerin varlığı tahminen 1000 000 üzerindedir ve günümüzde sadece 4500 kadarı tanımlanmıştır. Canlılığın sahip olduğu genetik çeşitliliğin büyük kısmı, dünyada var olan mikroorganizmalar tarafından sağlandığı bilinmektedir.  

2.Çeşitli Habitatlar: Mikroorganizmalar, çok çeşitli ve aralığı geniş habitatlarda bulunmaktadır. Dondurucu sularda bulunabilirken kaynayan sularda da yaşamlarını sürdürebilmektedirler. Kayalar, atmosferin üst katmanları, insan vücudu, dağlar, derin okyanuslar da mikroorganizmaların yaşadığı habitatlardır.

3.Mikrop Avcılığı: Yeni mikrop avcılığı sadece mikroskoptan bakıp basitçe mikropları tanımlamak kadar kolay bir iş değildir. İleri düzeyde uzmanlık gerektiren yeni teknolojilerin kullanıldığı materyal - metotlar kullanılarak uzun zaman alan zahmetli çalışmalarla bu hedefler yerine getirilebilmektedir. 

4.Ekzobiyoloji: Evrende başka canlılar mevcut mu? Sorusu ile ilgilenen biyolojinin alt dallarından biridir.  Eğer bu mümkünse, muhtemelen mikrobiyal canlılardır diye düşünülmektedir.

Mikroorganizmaların çevreye olan etkileri arasında; El Niño, Küresel ısınma, elementlerin döngüsü, insan ekolojisi (bağırsak florası, deri, saç vb), bitki ve hayvanlar, biyoremidiasyon, atıkların arıtılması, hayvan atıklarının değerlendirilmesi, gıda mikrobiyolojisi, biyoteknoloji gibi BİYOLOJİ nin birçok alt dalını da içeren geniş bir alanı kapsamaktadır. Bu dersin ana amacı, canlılar ve çevre arasındaki etkileşimi güncel çalışmalar göz önünde bulundurularak geniş bir açı ile inceleyebilmektir.  

Dersin İçeriği

Ders kapsamında; simbiyozis, biyojeokimyasal döngüler, antropojenik etkiler ile mikrooorganizmaların ilişkisinin incelenmesi planlanmaktadır. 

I. Çeşitli Mikrobiyal Çevreler

II. Tespit etme, Sayma, İdentifikasyon

III. Mikrobiyal İletişim, Aktiviteler, Çevre ve Nütrient döngüleri ile etkileşim

IV. Organik ve Metal Kirleticilerin Remediasyonu

V. Mikrobiyal İletişim: Bakteri/Bakteri, Bakteri/Konukçu

VI. Mikrobiyal Ekoloji ve Genomik    başlıca incelenecek konular arasındadır.                                                                      

# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi. Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, Sınav , Performans Görevi,
2 Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi Tartışma, Sınav , Performans Görevi,
3 Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. Bireysel Çalışma, Sınav , Performans Görevi,
4 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. Anlatım, Grup Çalışması, Bireysel Çalışma, Performans Görevi,
5 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. Anlatım, Grup Çalışması, Bireysel Çalışma, Sınav , Performans Görevi,
6 Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. Soru-Cevap, Sınav , Performans Görevi,
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Dünya Mikrobiyomu, Aeromikrobiyoloji
2 Su Mikrobiyomu, Ekstrem ortam Mikrobiyomu
3 Tespit etme, Sayma, İdentifikasyon
4 Kültüre edilme Yöntemleri
5 Nukleik Asit-Tabanlı Analiz Yöntemleri
6 Mikrobiyal İletişim, Aktiviteler
7 Çevre ve Nütrient döngüleri ile etkileşim
8 Organik Kirleticiliğini Remediasyonu
9 Metal Kirleticilerin Remediasyonu
10 Mikrobiyal İletişim: Bakteri/Bakteri
11 Mikrobiyal İletişim: Bakteri/Konukçu
12 Mikrobial Ekoloji
13 Çevresel Mikroorganizmaların Karakterizasyonunda Omik Yaklaşımlar
14 Biyoenformatik
Kaynaklar
Ders Notu

Ian L.Pepper, Charles P. Gerba, Terry J. Gentry: Environmental Microbiology (Academic Press Elsevier, 2015, 3th Edition) isimli kitabın PowerPoint Sunuları

A. Mark Osborn, Cindy J. Smith, Molecular Microbial Ecology (BİOS Advanced Methods, 2005)

Ders Kaynakları

Ian L.Pepper, Charles P. Gerba, Terry J. Gentry: Environmental Microbiology (Academic Press Elsevier, 2015, 3th Edition)

A. Mark Osborn, Cindy J. Smith, Molecular Microbial Ecology (BİOS Advanced Methods, 2005)

Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşabilme, bilgiyi değerlendirme, yorumlama ve uygulama becerisi
2 Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlayabilme ve uygulama becerisi; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirebilme becerisi
3 Mühendislik problemlerini kurgulayabilme, çözmek için yöntem geliştirme ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygulama becerisi
4 Yeni ve orijinal fikir ve yöntemler geliştirme becerisi; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirebilme becerisi
5 Mühendislikte uygulanan modern teknik ve yöntemler ile bunların sınırları hakkında kapsamlı bilgi
6 Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlama ve uygulama becerisi; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları analiz etme ve yorumlama becerisi
7 Gereksinim duyulan bilgi ve verileri tanımlama, bunlara ulaşma ve değerlendirmede ileri düzeyde beceri
8 Çok disiplinli takımlarda liderlik yapma, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirebilme ve sorumluluk alma becerisi
9 Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarabilme becerisi
10 Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetme yeterliliği
11 Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamaları hakkında farkındalık; gerektiğinde bunları inceleme ve öğrenebilme becerisi
12 Mühendislik uygulamalarının sosyal ve çevresel boyutlarını anlama ve sosyal çevreye uyum becerisi
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Performans Görevi (Seminer) 70
1. Ara Sınav 30
Toplam 100
1. Final 50
1. Yıl İçinin Başarıya 50
Toplam 100
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 3 48
Ara Sınav 1 1 1
Kısa Sınav 1 10 10
Ödev 1 10 10
Performans Görevi (Seminer) 1 30 30
Final 1 10 10
Toplam İş Yükü 157
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 6,28
Dersin AKTS Kredisi 6