Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Genomik ve Proteomik Nedir? Genler, Biyoteknolojide Nasıl Kullanılır?

Genomik ve Proteomik Nedir? Genler, Biyoteknolojide Nasıl Kullanılır? Pixabay
DNA Bulmacası
16 dakika
1,218
Evrim Ağacı Akademi: Biyoteknoloji Yazı Dizisi

Bu yazı, Biyoteknoloji yazı dizisinin 4. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Klonlama ve Genetik Mühendislik: Genler Nasıl Klonlanır?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
Tüm Reklamları Kapat

DNA'nın keşfedilmesiyle başlayan nükleik asit çalışmaları, genlerin ve küçük fragmentlerin incelenmesiyle devam etmiş ve şimdi de genomik alanında hız kazanmaktadır. Genomik, tam bir gen setinin nükleotit dizilimi, organizasyonu, tür içindeki ve diğer türler arası etkileşimleri dahil olmak üzere tüm genomun incelenmesidir. DNA dizileme teknolojisinin gelişimi, genomikteki ilerlemelere öncülük etmiştir. Tıpkı bilgi teknolojilerinin dünyadaki konumlar hakkında ayrıntılı bilgi almamızı sağlayan Google Haritalar'a yol açması gibi, genomik bilgi de farklı organizmaların DNA'larının benzer haritalarını oluşturmak için kullanılmaktadır.

Genom Haritalaması

Genom haritalaması, her bir kromozom üzerindeki genlerin yerini bulma işlemidir. Oluşturulan haritalar, sokaklarda gezinmek için kullandığımız haritalara benzetilebilir. Genetik harita, genleri ve bunların kromozom üzerindeki konumlarını gösteren bir çizimdir. Genetik haritalar büyük resme bakmamızı sağlarken (eyaletler arası karayolları haritası gibi) detaylara işaret etmek için genetik belirteçler kullanır (yer işaretleri gibi). Genetik bir belirteç, ilgili özellik ile genetik bağlantı gösteren bir kromozom üzerindeki bir gen veya dizidir. Genetik belirteç, ilgilenilen genle kalıtsal olma eğilimindedir ve mayoz sırasındaki rekombinasyon sıklığı aralarındaki mesafenin bir ölçüsüdür. İlk genetikçiler buna bağlantı analizi adını vermişlerdir.

Tüm Reklamları Kapat

Fiziksel haritalar, kromozomların daha küçük bölgelerinin mahrem ayrıntılarına girer (ayrıntılı bir yol haritasına benzer). Fiziksel bir harita, genler veya genetik belirteçler arasındaki fiziksel mesafenin nükleotid cinsinden temsilidir. Genomun tam bir resmini oluşturmak için hem genetik bağlantı haritaları hem de fiziksel haritalar gerekmektedir. Tam bir genom haritasına sahip olmak, araştırmacıların tek tek genleri incelemesini kolaylaştırmaktadır. Araştırmacılar tarafından, insan genom haritaları, kanser, kalp hastalığı ve kistik fibroz gibi hastalıklarla ilişkili hastalığa neden olan genleri belirlemek için kullanılmaktadır. Ek olarak, genom haritalaması, kirleticileri temizleme ve hatta kirliliği önleme yeteneğine sahip mikroorganizmalar gibi faydalı özelliklere sahip organizmaları tanımlamaya yardımcı olmak için de kullanılabilmektedir. Bitki genom haritalaması içeren araştırmalar, daha yüksek mahsul verimi sağlayan yöntemlerin veya iklim değişikliğine daha iyi uyum sağlayan bitkilerin geliştirilmesini amaçlamaktadır.

İnsan X kromozomunun fiziksel bir haritası
İnsan X kromozomunun fiziksel bir haritası
NCBI, NIH

Genetik haritalar taslağı, fiziksel haritalar ise ayrıntıları göstermektedir. Büyük resmi göstermek için ise her iki genom haritalama tekniğinin de neden önemli olduğunu anlamak kolaydır. Her iki teknikten elde edilen bilgiler, genomu incelemek için birlikte kullanılmaktadır. Genomik haritalama, araştırma için kullanılan farklı model organizmalarla birlikte kullanılabilmektedir. Genom haritalama hala geliştirilen bir süreçtir ve daha ileri teknikler geliştirildikçe daha fazla ilerleme beklenmektedir. Genom haritalama, mevcut her veri parçasını kullanarak karmaşık bir yapbozu tamamlamaya benzer. Tüm dünyadaki laboratuvarlarda üretilen haritalama bilgileri, Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi (NCBI) gibi merkezi veri tabanlarına girilir. Bilgilerin araştırmacılar ve genel halk için daha kolay erişilebilir olması için çaba gösterilmektedir. Yollarda gezinmek için kağıt haritalar yerine küresel konumlandırma sistemlerini kullanmamız gibi, NCBI da veri madenciliği sürecini basitleştirmek için bir genom görüntüleme aracı kullanmamıza olanak sağlamaktadır.

Tüm Reklamları Kapat

Tüm Genom Dizileme

Son yıllarda tıp bilimlerinde önemli ilerlemeler kaydedilmesine rağmen, doktorlar hala birçok hastalık karşısında şaşkına dönmüş durumdadır ve araştırmacılar sorunun temelini anlamak için tüm genom dizileme yöntemine başvurmaktadır. Tüm genom dizileme, tüm genomun DNA dizisini belirleyen bir süreçtir. Tüm genom dizileme, bir hastalığın altında genetik bir temel olduğunda problem çözmeye yönelik bir kaba kuvvet yaklaşımı olarak değerlendirilebilir. Günümüzde bazı laboratuvarlar, tüm genomu dizilemek, analiz etmek ve değerlendirmek için çeşitli hizmetler sunmaktadır.

2010 yılında, bağırsaklarında çok sayıda gizemli apse bulunan genç bir çocuğu kurtarmak için tüm genom dizilimi kullanılmıştır. Gencin iyileşme olmaksızın birkaç kolon ameliyatı geçirmesinin ardından son olarak yapılan tüm genom dizilemesi, apoptozu (programlanmış hücre ölümü) kontrol eden bir yolakta kusur olduğunu ortaya çıkarmıştır. Bu genetik bozukluğun üstesinden gelmek için kemik iliği nakline başvurulmuş ve böylece çocuğun iyileşmesi sağlanmıştır. Böylece, ilk kez bir hastaya tüm genom diziliminden faydalanılarak doğru teşhis konmuştur.

Virüs, bakteri ve mayalara ait olan dizilenen ilk genomlar, nükleotit sayısı bakımından çok hücreli organizmaların genomlarına kıyasla oldukça küçüktü. Fare (Mus musculus), meyve sineği (Drosophila melanogaster) ve nematod (Caenorhabditis elegans) gibi model organizmaların genomları günümüzde dizilenmiştir. Model organizmalarla yapılan çok sayıda temel araştırmadan elde edilen bilgiler diğer organizmalara uygulanabilmektedir. Model organizma, model organizma tarafından temsil edilebilecek türlerdeki biyolojik süreçleri anlamak için model olarak incelenen bir türdür. Örneğin, meyve sinekleri, insanlar gibi alkolü metabolize edebilmektedir, bu sayede insanlardaki alkol duyarlılığındaki değişimi anlamak amacıyla meyve sineklerinde alkol duyarlılığını etkileyen genler incelenmiştir. Model organizmaların tüm genomlarının dizilenmiş olması, araştırmacılara yardımcı olmaktadır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Çoğu temel araştırma, fare (Mus musculus), meyve sineği (Drosophila melanogaster), nematod (Caenorhabditis elegans), maya (Saccharomyces cerevisiae) ve fare kulağı teresi (Arabidopsis thaliana) gibi model organizmalarda gerçekleştirilmektedir.
Çoğu temel araştırma, fare (Mus musculus), meyve sineği (Drosophila melanogaster), nematod (Caenorhabditis elegans), maya (Saccharomyces cerevisiae) ve fare kulağı teresi (Arabidopsis thaliana) gibi model organizmalarda gerçekleştirilmektedir.
Libretexts

İlk insan genom dizisinin 2003 yılında yayınlanmasından bu yana dizilenen genom sayısı giderek artmakta ve günümüzde yüzlerce türü, binlerce bireysel insan genomunu içermektedir.

Genomik Uygulamaları

DNA dizileme ve tüm genom dizileme projelerinin, özellikle İnsan Genom Projesi'nin tanıtılması, DNA dizi bilgisinin uygulanabilirliğini genişletmiştir. Bugün genomik, metagenomik, farmakogenomik ve mitokondriyal genomik gibi farklı alanlarda kullanılmaktadır. Genomik biliminin en bilinen uygulaması, hastalıkları anlamak ve tedavi bulmak üzerinedir.

Bireysel Düzeyde Hastalık Riskinin Tahmin Edilmesi

Hastalık riskinin tahmin edilmesi, şu anda sağlıklı olan bireylerin taranmasını ve bireysel genom analizi aracılığıyla hastalık riskinin belirlenmesini içermektedir. Hastalık başlamadan önce yaşam tarzında yapılacak değişiklikler ve erken müdahale ile hastalığa karşı önlem alınabilmektedir.

Bununla birlikte, bu yaklaşımda karşılaşılan en önemli sorun yöntemin mutasyon, tek bir genden kaynaklandığında uygulanabilir olmasıdır ki bu da gelişmiş ülkelerdeki hastalıkların yalnızca %5'ine denk gelmektedir. Kalp hastalıkları gibi yaygın görülen hastalıkların çoğu, poligeniktir yani iki veya daha fazla gen tarafından belirlenen bir fenotipik özellikte kusur vardır veya multifaktöriyeldir ki diyet gibi çevresel faktörlerden etkilenebilir.

Nisan 2010'da Stanford Üniversitesi'nden Stephen Quake liderliğindeki bilim insanları, sağlıklı bir bireyin genom analizini yayınlamışlar ve analiz sonucunda bireyin çeşitli hastalıklara yakalanma eğilimini tahmin etmişlerdir. Quake, 55 farklı tıbbi durum için risk yüzdelerini analiz etmek üzere bir risk değerlendirmesi yapmıştır. Yapılan değerlendirmede bireyin ani kalp krizi riski taşıdığını gösteren nadir bir genetik mutasyon bulunmuştur. Ayrıca, prostat kanseri riskinin %23, Alzheimer riskinin %1,4 olduğu tahmin edilmiştir.

Tüm Reklamları Kapat

Bilim insanları, genomik verileri analiz etmek için veri tabanlarından ve çeşitli yayınlardan faydalanmaktadır. Genomik dizileme daha uygun maliyetli ve analitik araçlar daha güvenilir hale gelse de popülasyon düzeyinde genomik analizi çevreleyen etik sorunlar ele alınmayı beklemektedir. Örneğin, bu tür veriler yasal olarak sigorta için daha fazla veya daha az ücret almak ya da kredi notlarını etkilemek için kullanılabilir mi?

Genom Çapında İlişkilendirme Çalışmaları

2005'ten bu yana, genom çapında ilişkilendirme çalışması ya da kısaca GWAS adı verilen bir çalışma türü yürütmek mümkün olmuştur. GWAS, hastalıklara neden olabilecek tek nükleotid polimorfizmlerinde (SNP'ler) bireyler arasındaki farklılıkları tanımlayan bir yöntemdir. Metod, özellikle genom boyunca bir ya da daha fazla genetik değişiklikten etkilenebilen hastalıkların tespiti için uygundur. Aile öyküsünden faydalanılarak böyle bir hastalıkta rol oynayan genleri belirlemek oldukça zordur. GWAS yöntemi, Uluslararası HapMap Projesi adı verilen ve 2002'den beri geliştirilmekte olan bir genetik veri tabanına dayanmaktadır. HapMap Projesi, dünyanın dört bir yanından birkaç yüz kişinin genomlarını sıralamış ve SNP gruplarını tanımlamıştır. SNP içeren gruplar kromozomlar üzerinde birbirlerine yakın konumlanmakta böylece rekombinasyon aracılığıyla bir arada kalma eğilimi göstermektedir. Grubun bir arada kalması gerçeği, gruptaki tüm SNP'leri tanımlamak için tek bir işaretleyici SNP’yi tanımlamanın yeterli olacağı anlamına gelmektedir. Tanımlanmış birkaç milyon SNP mevcuttur ve genom dizilimi tamamlanmamış diğer bireylerde bunları belirlemek çok daha kolaydır çünkü yalnızca işaretleyici SNP'lerin tanımlanması yeterlidir.

GWAS’ın yaygın olarak kullanılan bir deney tasarımında iki grup birey seçilir; ilk grup hastalık taşıyan bireylerden oluşurken diğer grup hastalık taşımayan bireylerden oluşmaktadır. Her iki gruptaki bireyler, gruplar arasındaki farklılıklara neden olan karıştırıcı değişkenlerin etkisini azaltmak için diğer özelliklerde eşleştirilmektedir. Örneğin, çoğunlukla iki grup dünyanın farklı yerlerinden seçildiği için genotipleri farklılık gösterebilmektedir. Çalışmanın kayda değer sonuçlar sağlaması için sayıları genellikle bin veya daha fazla olacak şekilde bireyler seçildikten sonra DNA örnekleri toplanmaktadır. İki grup arasındaki belirli SNP'lerin yüzdesindeki büyük farklılıkları belirlemek için DNA’lar otomatik sistemler kullanılarak analiz edilmektedir. Genellikle çalışmalarda, DNA'daki bir milyon veya daha fazla sayıda SNP incelenmektedir.

GWAS’tan elde edilen sonuçlarda, genetik farklılıklar, teşhis edilmemiş bireylerde hastalığa yatkınlık ihtimalini tahmin etmek için belirteç olarak kullanılabilir veya tanımlanan belirli genler, hastalığın moleküler yolunun aydınlatılması ve potansiyel tedavilerin araştırılması için hedef olarak kullanılabilir. Hastalık-gen ilişkisinin keşfedilmesinin bir yan ürünü olarak, bir bireyin SNP tamamlayıcısını temel alarak çeşitli hastalıkların risk seviyelerini belirleyen "kişisel genomik" sağladığını iddia eden şirketler kurulmuştur. Ancak, bu hizmetlerin arkasındaki bilim çeşitli tartışmalar taşımaktadır.

Tüm Reklamları Kapat

GWAS, genler ve hastalık arasındaki ilişkileri aradığından, bu araştırmalar belirli soruları yanıtlamak yerine diğer araştırmalar için veri sağlamaktadır. Bir gendeki farklılık ile hastalık arasındaki ilişki, mutlaka bir neden-sonuç ilişkisi olduğu anlamına gelmemektedir. Ancak bazı çalışmalar hastalıkların genetik nedenleri hakkında faydalı bilgiler sunmaktadır. Örneğin, 2005 yılında yapılan üç farklı çalışmada, vücuttaki enflamasyonun düzenlenmesinde görev alan ve körlükle sonuçlanan yaşa bağlı makula dejenerasyonu adı verilen hastalıkla ilişkili bir protein için bir gen tanımlanmıştır. Bu keşif, bu hastalığın nedenini araştırmak için yeni olanaklar açmıştır. Ek olarak, GWAS kullanılarak Crohn hastalığı ile ilişkili çok sayıda gen tanımlanmıştır ve bunlardan bazıları sayesinde hastalığın nedeni için yeni varsayımsal mekanizmalar önerilmiştir.

Farmakogenomik

Farmakogenomik, bir bireyin genomik diziliminden elde edilen bilgilere dayanarak ilaçların etkinliğini ve güvenliğini değerlendirmeyi amaçlayan bir yaklaşımdır. Bireysel genom diziliminden elde edilen bilgiler, hastanın genotipine göre en etkili ve en az toksik olacağı düşünülen ilaçları reçete etmek için kullanılabilir. Gen ifadesindeki değişikliklerin incelenmesi, toksik etki potansiyelinin erken bir göstergesi olarak değerlendirilebilecek olan ilaç varlığında gen transkripsiyon profili hakkında bilgi sağlayabilir. Örneğin, hücresel büyüme ve kontrollü hücre ölümüyle ilişkili genler, rahatsız edildiklerinde kanserli hücrelerin büyümesine neden olabilmektedir. Genom çapında çalışmalar, ilaç toksisitesinde yer alan yeni genlerin bulunmasına da aracılık edebilir. Gen imzaları, hastalığın tanımlanmasında tamamen doğru sonuç vermeyebilir, ancak patolojik semptomların ortaya çıkmasından önce daha fazla test yapılmasına yol gösterici olabilir.

Metagenomik

Geleneksel olarak mikrobiyoloji, mikroorganizmaların tek bir hücre tipinin izole edilmesi ve laboratuvarda kültürlenmesini içeren saf kültür koşulları altında incelendiği görüşüyle öğretilmiştir. Mikroorganizmalar birkaç saat içinde birkaç nesil çoğalabildikleri için, gen ifade profilleri yeni laboratuvar koşullarına çok hızlı bir şekilde uyum sağlamaktadır. Öte yandan, pek çok tür tek başına kültüre edilmeye karşı direnç gösterir. Mikroorganizmaların çoğu izole edilmiş varlıklar olarak değil, biyofilmler olarak bilinen mikrobiyal topluluklar halinde yaşamaktadır. Tüm bu nedenlerden dolayı, saf kültür her zaman mikroorganizmaları incelemenin en iyi yolu değildir.

Metagenomik, çevresel bir niş içinde büyüyen ve etkileşime giren çok sayıda türün kolektif genomlarının incelenmesidir. Metagenomik, yeni türleri daha hızlı tespit etmek ve kirleticilerin çevre üzerindeki etkisini analiz etmek için kullanılabilmektedir. Metagenomik teknikler artık balık gibi daha yüksek ökaryot topluluklarına da uygulanabilmektedir.

Tüm Reklamları Kapat

Agora Bilim Pazarı
Dâhiler Sınıfı - Leonardo da Vinci: Zamanın Ötesinde Bir Beyin

DÂHİLER SINIFI: OKUMASI KOLAY, UNUTMASI ZOR

Leonardo da Vinci: ressam, müzisyen ve eşsiz bir mucit. Yanlış yapmaktan hiçbir zaman korkmayan, hep daha fazlasını deneyen bir dâhi.

LEONARDO DA VINCI: Zamanın Ötesinde Bir Beyin, Dâhiler Sınıfı serisinin ilk üç kitabından biri olarak karşınızda.

Dâhiler Sınıfı Serisi Hakkında:

Bunlar, her biri kendi yöntemiyle; kelimeleriyle, icatlarıyla, seçimleriyle ve hatta kaderleriyle dünyayı değiştirmiş kadınların ve erkeklerin hayat hikâyeleri; şaşkınlık ve hayranlık duymanızı sağlayacak, hayal gücü ve merak duygunuzu harekete geçirecek büyüleyici hikâyeler. Dâhiler Sınıfı serisi bu özel insanları çocuklarla (9 yaş ve üstü) tanıştırmak üzere tasarlandı. İlk olarak yayımlandığı İtalya’da büyük övgü toplayan ve ardından pek çok dile çevrilen Dâhiler Sınıfı, minik ebadı, renkli illüstrasyonları, bilgiyi heyecan ve macerayla birleştiren anlatımıyla çocukların kolay okuyacağı, zor unutacağı, onlara öğrendiklerinden daha da fazlasını merak ettirecek bir seri.

* 9 YAŞ VE ÜZERİ *

Devamını Göster
₺115.00
Dâhiler Sınıfı - Leonardo da Vinci: Zamanın Ötesinde Bir Beyin
  • Dış Sitelerde Paylaş

Metagenomik, çevresel bir niş içindeki birden çok türden DNA'nın izole edilmesini içerir. DNA'lar kesilip dizilenerek birden fazla türün tüm genom dizilerindeki örtüşen parçalardan yeniden inşa edilmesi sağlanır.
Metagenomik, çevresel bir niş içindeki birden çok türden DNA'nın izole edilmesini içerir. DNA'lar kesilip dizilenerek birden fazla türün tüm genom dizilerindeki örtüşen parçalardan yeniden inşa edilmesi sağlanır.
Libre Texts

Yeni Biyoyakıtların Geliştirilmesi

Mikroorganizmaların genomik bilgisi, alglerden ve siyanobakterilerden elde edilen biyoyakıtlardan yararlanmanın daha verimli yollarını bulmak için kullanılmaktadır. Bugün birincil yakıt kaynağı olarak kömür, petrol, odun ve etanol gibi diğer bitkisel ürünler kullanılmaktadır. Bitkiler, yenilenebilir kaynaklar olmasına karşın, nüfusumuzun enerji taleplerini karşılamak için daha fazla alternatif yenilenebilir enerji kaynağı bulmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Mikrobiyal dünya, yeni enzimleri kodlayan ve yeni organik bileşikler üreten genler için en büyük kaynaklardan biri olarak karşımıza çıkmaktadır ve büyük ölçüde kullanılmamıştır. Bu engin genetik kaynak, yeni biyoyakıt kaynakları sağlama potansiyeli taşımaktadır.

Birinci Donanma Enerji Forumu'nda, donanma gemilerinde ve uçaklarında yenilenebilir yakıtlar test edildi.
Birinci Donanma Enerji Forumu'nda, donanma gemilerinde ve uçaklarında yenilenebilir yakıtlar test edildi.
ABD Donanması'ndan John F. Williams

Mitokondriyal Genomik

Mitokondri, kendi DNA'sını içeren hücre içi bir organeldir. Mitokondriyal DNA hızlı şekilde mutasyona uğrayabilme kapasitesine sahiptir ve genellikle evrimsel ilişkileri incelemek için kullanılmaktadır. Mitokondriyal genomu incelemeyi ilginç kılan bir başka özellik de çoğu çok hücreli organizmada, mitokondriyal DNA'nın döllenme sürecinde anneden geçmesidir. Bu nedenle, mitokondriyal genomik genellikle soyağacının izini sürmek için kullanılmaktadır.

Adli Tıpta Genomik

Olay mahallinde bulunan DNA örneklerinden elde edilen bilgi ve ipuçları mahkemelerde delil olarak kullanılabilmekte ve adli tıp analizlerinde genetik belirteçler kullanılmaktadır. Bu sayede, genomik analiz bu alanda kullanışlı hale gelmiştir. 2001 yılında ilk kez adli tıpta genomiğin kullanımına ilişkin bir çalışma yayınlanmıştır. Bu çalışma, ABD Posta Servisi tarafından taşınan gizemli şarbon vakalarını çözmek için akademik araştırma kurumları ve FBI arasında ortak bir çabayı gözler önüne sermektedir. Yapılan araştırmalarda, şarbon bakterilerinin bulaşıcı bir toz haline getirilerek haber medyasına ve iki ABD Senatörüne postalandığı tespit edilmiştir. Postalarda bulunan tozun, mektupları açan veya işleyen idari personeli ve posta çalışanlarını enfekte ettiği bildirilmiştir. Olay sonucunda, beş kişi öldüğü ve 17 kişinin hastalandığı rapor edilmiştir. Araştırmacılar, mikrobiyal genomik yardımıyla, tüm postalarda belirli bir şarbon türünün kullanıldığını belirlemiş ve kaynağın izini Maryland'deki ulusal bir biyosavunma laboratuvarındaki bir bilim insanına kadar takip etmişlerdir.

Tarımda Genomik

Genomik, bilimsel araştırmalardaki denemeleri ve başarısızlıkları bir dereceye kadar azaltarak tarımda mahsul verimini ve miktarını artırabilir. Özellikleri, genlere veya gen imzalarına bağlamak, en çok arzu edilen niteliklere sahip melezler üretmek için mahsul ıslahının iyileştirilmesine yardımcı olacağı düşünülmektedir. Bilim insanları, istenen özellikleri belirlemek için genomik verileri kullanarak önceden açıklandığı gibi, genetiği değiştirilmiş yeni bir organizma oluşturmak için bu özellikleri farklı bir organizmaya aktarmaktadır. Bilim insanları genom biliminin tarımsal üretimin kalitesini ve miktarını nasıl iyileştirebileceğini araştırmaya devam etmektedir. Örneğin, bilim insanları, kuraklığa duyarlı bir mahsulü kurak mevsime daha dayanıklı hale getirerek faydalı bir ürün oluşturmak veya mevcut bir ürünü geliştirmek için arzu edilen özellikleri kullanabilirler.

Transgenik teknoloji, bitkileri hastalıklara karşı dirençli hale getirilebilir. Bu transgenik erikler, erik çiçeği virüsüne karşı dirençli hale getirilmiştir.
Transgenik teknoloji, bitkileri hastalıklara karşı dirençli hale getirilebilir. Bu transgenik erikler, erik çiçeği virüsüne karşı dirençli hale getirilmiştir.
Scott Bauer, USDA ARS

Proteomik

Proteinler, genler tarafından kodlanan işlevi yerine getiren nihai ürünlerdir. Proteinler amino asit yapı taşlarından oluşmakta ve hücresel süreçlerde önemli roller oynamaktadırlar. Ribozimler hariç, tüm enzimler protein yapısındadır ve katalizör gibi davranarak reaksiyon hızlarını etkilemektedirler. Proteinler aynı zamanda biyokimyasal süreçlerde düzenleyici moleküller ve hormonlar olarak da görev alabilmektedir. Örneğin, bir taşıyıcı protein olan hemoglobin, oksijenin çeşitli organlara taşınmasına yardımcı olmaktadır. Vücuda giren yabancı parçacıklara karşı savunma görevini üstlenen antikorlar da yine protein yapısındadır. Hastalık durumunda, genetik düzeydeki değişiklikler veya belirli bir protein üzerindeki doğrudan etki nedeniyle protein işlevi bozulabilmektedir.

Proteom, bir hücre tipi tarafından üretilen tüm protein setidir. Genler mRNA'ları, mRNA'lar proteinleri kodladığından proteomlar, genom bilgisi kullanılarak incelenebilir. Proteomik, proteomların işlevinin incelenmesidir. Proteomik, genom bilimini tamamlamakta ve bilim insanlarının genlere dayanan hipotezlerini test etmeleri açısından fayda sağlamaktadır.

Çok hücreli bir organizmadaki tüm hücreler aynı gen setine sahip olmasına karşın farklı dokularda üretilen protein setleri gen ifadesine bağlı olarak farklılık göstermektedir. Bu nedenle, genom sabit yapıdadır ancak proteom organizma içinde dinamiktir ve çeşitlilik göstermektedir. Ek olarak, RNA'lar yeni kombinasyonlar ve yeni proteinler oluşturmak için kesilip yapıştırılmakta (alternatif uçbirleştirme) ve birçok protein translasyondan sonra modifiye edilmektedir. Genom her ne kadar bir plan sağlasa da nihai mimari, proteomu oluşturan olayların ilerlemesini değiştirebilecek birkaç faktöre bağlıdır.

Belirli hastalıklardan mustarip hastaların genomları ve proteomları, hastalığın genetik temelini anlamak için incelenmektedir. Proteomik yaklaşımlarla çalışılmakta olan hastalıklar arasında en dikkat çeken hastalık kanserdir. Kanser taramasını ve erken teşhisini iyileştirmek için hastalık sürecinde ifadesi etkilenen proteinlerin tanımlanması adına proteomik yaklaşımlar kullanılmaktadır.

Tek bir proteine biyobelirteç adı verilirken değiştirilmiş ifade seviyelerine sahip bir dizi proteine protein imzası adı verilmektedir. Bir biyobelirteç veya protein imzasının, kanser taraması ve erken teşhisinde büyük ölçekli ve invazif olmayan taramalarda etkin aday olarak kullanılabilmesi için ter, kan veya idrar gibi vücut sıvılarında salgılanması gerekmektedir.

Kanserin erken teşhisi için biyobelirteçlerin kullanılmasıyla ilgili en önemli sorun, yüksek oranda yanlış negatif sonuçlarla karşılaşılmasıdır. Yanlış negatif sonuç, pozitif olması gereken bir test sonucunun negatif olması durumudur. Başka bir deyişle, yapılan testlerle birçok kanser vakası tespiti edilememekte ve bu da biyobelirteçleri güvenilmez kılmaktadır. Ancak, günümüzde bazı kanser türlerinin tespiti için kullanılan protein biyobelirteçler mevcuttur. Buna, yumurtalık kanseri için CA-125 ve prostat kanseri için PSA örnek olarak verilebilir. Protein imzaları, kanser hücrelerini saptamak için biyobelirteçlerden daha güvenilir olabileceği düşünülmektedir.

Tüm Reklamları Kapat

Ayrıca proteomik, bireyin belirli ilaçlara yanıt verip vermeyeceğinin ve hastada oluşabilecek yan etkilerin tahmin edilmesini içeren kişiselleştirilmiş tedavi planları geliştirmek için de kullanılmaktadır. Proteomik, hastalığın tekrarlama olasılığını tahmin etmek için de kullanılabilmektedir.

Bu makine, doğru bir kanser prognozunun yapılabilmesi için belirli kanserleri tanımlamak üzere bir proteomik model analizi yapmaya hazırlanmaktadır.
Bu makine, doğru bir kanser prognozunun yapılabilmesi için belirli kanserleri tanımlamak üzere bir proteomik model analizi yapmaya hazırlanmaktadır.
Dorie Hightower, NCI, NIH

Ulusal Kanser Enstitüsü, kanserin saptanması ve tedavi sürecini iyileştirmek için bazı programlar geliştirmiştir. Bunlardan, Kanser için Klinik Proteomik Teknolojiler ve Erken Tespit Araştırma Ağı, farklı kanser türlerine özgü protein imzalarını belirlemek adına oluşturulmuşken Biyomedikal Proteomik Programı, protein imzalarını belirlemek ve kanser hastaları için etkili tedaviler geliştirmek üzere tasarlanmıştır.

Özet

Genom haritalama, dünyanın her yerindeki laboratuvarlardan gelen bilgilerle büyük, karmaşık bir yapbozu çözmeye benzemektedir. Genetik haritalar, genom içindeki genlerin konumu için bir taslak sağlamakta ve mayoz sırasında rekombinasyon frekansı temeline dayanarak genler ve genetik belirteçler arasındaki mesafeyi tahmin etmektedir. Fiziksel haritalar, genler arasındaki fiziksel mesafe hakkında ayrıntılı bilgi sağlamaktadır. En ayrıntılı bilgiye dizi haritalama yoluyla ulaşılabilmektedir. Tüm haritalama ve sıralama kaynaklarından gelen bilgiler, genomu anlamak için birlikte kullanılmaktadır.

Tüm genom dizileme yöntemi, genetik hastalıkları tedavi etmek için mevcut en güncel kaynaktır. Doktorlar bazen bir hayatı kurtarmak için tüm genom dizilimine başvurmaktadır. Ayrıca genomik, biyoyakıt geliştirme, tarım, ilaç ve kirlilik kontrolü dahil olmak üzere birçok endüstriyel alanda da kullanılmaktadır.

Tüm Reklamları Kapat

Genomik uygulanabilirliğinin önündeki tek engel insanın hayal gücüdür. Genomik, kişiselleştirilmiş tıp, bireysel düzeyde hastalık risklerinin tahmini, klinik deneyler öncesinde ilaç etkileşimlerinin incelenmesi ve mikroorganizmaların incelenmesi gibi biyolojinin pek çok alanında uygulamaya sahiptir. Ayrıca yeni biyoyakıtların üretilmesi, mitokondri kullanılarak soyağacı araştırılması, adli bilimlerdeki ilerlemeler ve tarımdaki gelişmeler için de fayda sağlamaktadır.

Proteomik, belirli çevresel koşullar altında belirli bir hücre tipi tarafından ifade edilen tüm protein setinin incelenmesidir. Çok hücreli bir organizmada, farklı hücre tipleri farklı proteomlara sahiptir ve ortamdaki değişikliklere uyum sağlayarak değişmektedir. Bir genomdan farklı olarak, bir proteom dinamiktir ve sürekli akış altındadır, bu da onu tek başına genom bilgisinden daha karmaşık ve daha kullanışlı hale getirmektedir.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
Evrim Ağacı Akademi: Biyoteknoloji Yazı Dizisi

Bu yazı, Biyoteknoloji yazı dizisinin 4. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Klonlama ve Genetik Mühendislik: Genler Nasıl Klonlanır?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
24
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 15/04/2024 11:14:57 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/13778

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Biyoçeşitlilik
Tarih
Anksiyete
Etoloji
Yıldız
Ay Görevleri
Elektrokimya
Bağışıklık
Yeme
Sıvı
Taksonomi
Popülasyon
Taklit
Habercilik
Amerika
Yaşamın Başlangıcı
Ara Tür
Madde
Tekillik
Genetik Müdahale
Zehirli Mantar
Göz
Nanoteknoloji
Stephen Hawking
İklim Değişimi
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Kafana takılan neler var?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
L. Texts, et al. Genomik ve Proteomik Nedir? Genler, Biyoteknolojide Nasıl Kullanılır?. (14 Ocak 2023). Alındığı Tarih: 15 Nisan 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/13778
Texts, L., Bakırcı, Ç. M., Duman, . (2023, January 14). Genomik ve Proteomik Nedir? Genler, Biyoteknolojide Nasıl Kullanılır?. Evrim Ağacı. Retrieved April 15, 2024. from https://evrimagaci.org/s/13778
L. Texts, et al. “Genomik ve Proteomik Nedir? Genler, Biyoteknolojide Nasıl Kullanılır?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, 14 Jan. 2023, https://evrimagaci.org/s/13778.
Texts, Libre. Bakırcı, Çağrı Mert. Duman, . “Genomik ve Proteomik Nedir? Genler, Biyoteknolojide Nasıl Kullanılır?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, January 14, 2023. https://evrimagaci.org/s/13778.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close