Bilim

Mikroplar İçin, DNA Arama Motoru

Web Genomikle Buluşuyor: Araştırmacılar; mikrobiyal veriler için bir DNA arama motoru oluşturarak, bakteriyel genetik ve web arama algoritmaları bilgilerini birleştirdi.

EMBL Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü‘ndeki (EMBL-EBI) araştırmacılar; mikrobiyal veriler için bir DNA arama motoru oluşturarak, bakteriyel genetik ve web arama algoritmaları bilgilerini birleştirdi. Arama motoru; araştırmacıların ve halk sağlığı kurumlarının antibiyotik direnç genlerinin yayılmasını izlemek için genom sekanslama verilerini kullanmalarını sağlayabilir. Bu, büyük miktarda veriyi keşfedilebilir hale getirerek, ayrıca araştırmacıların bakteri ve virüsler hakkında daha fazla bilgi edinmesini sağlayabilir.

Bitsliced ​​Genomic Signature Index (BIGSI) adlı arama motoru; Google gibi internet arama motorlarına benzer bir amacı yerine getirir. Sıralı mikrobiyal DNA miktarı iki yılda bir, ikiye katlanıyor. Şimdiye kadar, bu verileri aramanın pratik bir yolu yoktu. Bu tür bir araştırma; hastalığı anlamak için son derece yararlı olabilir. Örneğin, bir ilaca dirençli plazmid içeren Salmonella suşu’nun* (farklı bakteri türleri arasında ilaç direncini yayabilecek bir ‘otostop’ DNA elemanı) neden olduğu gıda zehirlenmesi salgını…

BIGSI ilk kez, araştırmacıların plazmidin daha önce görülüp görülmediğini kolayca tespit etmelerini sağlar. Google ve diğer arama motorları; milyarlarca web sitesinde arama yapmak için doğal dil işlemeyi kullanır. İnsan dilinin nispeten değişmez olduğu gerçeğinden faydalanabilirler. Aksine, mikrobiyal DNA; milyarlarca yıllık evrimin izini gösteriyor. Böylece her yeni mikrobiyal genom; daha önce hiç görülmemiş yeni bir dil içerebilir. BIGSI’nin çalışmasının anahtarı; mikrobiyal DNA çeşitliliği ile baş edebilecek bir arama indeksi oluşturmanın bir yolunu bulmaktı.

Bulaşıcı Hastalıkların İzlenmesi

EMBL-EBI Araştırma Grubu Lideri Zamin Iqbal: “Bulaşıcı hastalıkları ve antibiyotik direncini yönetme sorununa odaklandık. Bakterilerin antibiyotiklere mutasyonlar yoluyla veya plazmidlerin yardımı ile dirençli hale gelebileceğini biliyoruz. Ayrıca bakteriyel DNA’daki mutasyonları, bakteriyel ataların tarihsel bir kaydı olarak kullanabileceğimizi de biliyoruz. Bakteriler; bir hastane koğuşuna, bir ülkeye veya dünyaya yayılabilir. BIGSI; tüm bu şeyleri büyük ölçekte incelememize yardımcı olur. İlk kez, bilim insanlarına ‘bu salgın türü daha önce görülmüş mü?’ ya da ‘bu ilaç direnci geni yeni bir türe yayıldı mı?’ gibi sorular sormalarına izin verir.”

EMBL-EBI’deki Biyoinformatik Uzmanı Phelim Bradley: “Bu arama motoru, mevcut diğer araçları tamamlar ve şu anda ürettiğimiz büyük miktarda veriyi ölçekleyebilen bir çözüm sunar. Bu, veri miktarının artmaya devam etmesiyle aramanın çalışmaya devam edeceği anlamına geliyor. Aslında, bu aşmamız gereken en büyük zorluklardan biriydi. Bu yüzden interneti olan herkes tarafından kullanılabilecek bir arama motoru geliştirebildik.”

Araştırmacı Iqbal: “DNA sıralaması daha ucuz hale geldikçe, temel araştırma dışında tamamen yeni bir kullanıcı ana bilgisayarı ve üretilen verilerin hacminde hızlı bir artış göreceğiz. Klinikte veya alanda kullanılan DNA sekanslarını, hastaları teşhis etmek ve tedaviyi reçete etmek için kullanmamız çok muhtemel olacak. Ancak bunun, burger’de ne tür bir et olduğunu kontrol etmek gibi bir dizi başka şey için de kullanıldığını görebiliriz. Bu noktada genomik verilerin aranabilir hale getirilmesi esastır. Biyoloji ve evrim; hastalığın yayılması ve çok daha fazlası hakkında çok fazla şey öğrenmemize olanak sağlayacak. ”

Neden Mikropları Önemsiyoruz?

Bir mikrop, çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük ve mikroskop gerektiren canlı bir şeydir. ‘Mikrop’; bakteri, virüs, mantar ve daha fazlasını içeren farklı yaşam formlarını tanımlamak için kullanılan genel bir terimdir. Bulaşıcı hastalıklardan küçük ama önemli olan mikroplar; temel olarak bazı spesifik bakteri ve virüs türlerinden sorumludur. Bakteriler antibiyotik tedavisini “kaldırabildiklerinde”, hastalar için son derece tehlikeli hale gelirler. Bu, dünya çapında giderek artmakta ve antibiyotik direnci olarak bilinmektedir.

Çok sayıda bakteri türünün DNA’sını karşılaştırarak, bunların nasıl ilişkilendiğini anlamaya başlayabilir ve hem coğrafi hem de türler arasında yayıldıkları sırada antibiyotik direncinin dinamiklerini inceleyebiliriz. Örneğin, DNA analizi; belirli bir tüberküloz suşunun ne kadar tehlikeli olduğunu ve belirli bir suşun ne tür ilaçlara cevap verebileceğini tahmin etmemize yardımcı olabilir.

*Bir virus türünün değişik bölgelerden veya değişik ülkelerden elde edilen izolatlarına suş adı verilir.

Kaynak:
science dailyEMBL-EBI
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (3 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close