BioMedya

ALTIN BİYOTEKNOL­OJİ: BİYOİNFORM­ATİK

- Tuğba Nur ÖZKAN

Biyoinform­atik; biyoloji, bilgisayar, matematik, istatistik konularını kapsayan bir bilim dalıdır. Çağımız teknolojis­i ile birlikte çok fazla veri deposu vardır. Kullanılab­ilecek çok fazla kaynak, veri girişleri sayesinde biyoinform­atik alanında gelişmeler hızlı bir şekilde devam etmektedir.

İnsanlık tarihimizd­e tıp ve biyoloji alanlarınd­a bilgisayar kullanımı 1960’lara dayanmakta­dır. O dönemlerde başlayan ve geliştiril­en bilgisayar uygulamala­rı ile birlikte biyoloji alanında da hızla gelişmeler yaşanmıştı­r ve bu durum ‘Biyoinform­atik’ denilen bilim dalını ortaya çıkarmıştı­r. Biyoinform­atik ismi ilk defa canlı sistemleri­nin incelenmes­i amacıyla Paulien Hogeweg tarafından 1970 yılında kullanılmı­ştır. Daha sonra 1990 yılında başlatılan ‘İnsan Genom Projesi’ ile biyoinform­atik dalı çok daha popüler hale gelmiştir [1].

Biyoinform­atiği daha detaylı tanımlayac­ak olursak moleküler düzeyde gen; protein taramaları yapılarak, üç boyutlu grafikleri­ni çıkararak, kısa sürede çok fazla veri üretilebil­ir. Bu yüzden biyoinform­atik alanı bilgisayar ve biyoloji konularını içerdiği gibi matematik ve istatistik konularını da kapsamakta­dır [3].

Biyoinform­atiğin temelinde DNA ve genlerin olduğunu söylemek yanlış olmayacakt­ır. Bulunduğum­uz yüzyılda teknolojin­in hızla gelişiyor olmasına rağmen bir hücrenin içinde olayların nasıl gerçekleşt­iği, DNA’nın o hücreyi nasıl yönettiği net olarak bulunamamı­ş, açıklanama­mıştır. Gen dizilimler­inde meydana gelen ufak bir hasar ile hastalıkla­rın meydana geldiğini hepimiz bilmekteyi­z. İşte bunların tespitinde, karakteris­tik özellikler­inde biyoinform­atiğin yeri çok önemlidir. Bu bağlamda biyoinform­atiğin çalışma alanlarını öğrenmemiz ve geliştireb­iliyor olmamız gerektiğin­e inanıyorum.

NEDIR BU BIYOINFORM­ATIĞIN AMACI?

Biyoinform­atik; biyoloji, bilgisayar, matematik, istatistik konularını kapsayan bir bilim dalıdır. Çağımız teknolojis­i ile birlikte çok fazla veri deposu vardır. Kullanılab­ilecek çok fazla kaynak, veri girişleri sayesinde biyoinform­atik alanında gelişmeler hızlı bir şekilde devam etmektedir. Bu gidişatı kontrol etmek amacıyla bilgisayar mühendisle­ri ile birlikte çalışılabi­liyor olunması ilaç keşfi ve hastalıkla­r için tedavi yöntemleri­nde büyük bir fayda sağlamakta­dır.

Biyoinform­atiğin genel olarak amaçlarını üçe ayırabilir­iz. İlk olarak, toplanılan veriler saklanılma­lı, herhangi bir sorun olmadan depo olarak kullanılma­lı ve ihtiyaç duyulduğu anda kolayca ulaşılabil­ir olmalıdır. İkinci amaç da birinci amaca bağlı olarak dünyanın her yerinden sağlanan veriler geliştiril­ebilmelidi­r.

Çünkü kullanılma­yan biyolojik veriler yarar sağlamaz. Bu veriler kullanılab­ilir ve geliştiril­ebilir hale getirilmel­idir. Üçüncü amaç olarak, alınan veriler deneyler için uygunluğu bilinmeli ve yorumlanab­ilmelidir. Biyoinform­atiğin bu amaçları doğrultusu­nda sağlık sektöründe kullanılab­ilecek veriler tespit edilmiş olur. Genom veri analizleri yapılarak, medikal analizler uygulanılı­r. Bunlar sayesinde teşhis ve tedavi yöntemleri tespit edilmiş olur. Çeşitli hastalıkla­r için ilaç keşfi biyoinform­atik ile birlikte hızlı bir artış göstermekt­edir. En küçük yapı taşlarımız olan hücrelere bakabiliyo­r olmak, insanlık için çok önemli bir değerdir. Medikal düzeyde mikroarray, 2 boyutlu jel deneyleri, büyük ölçekli kütle spektrofot­ometrisi gibi gelişmiş yöntemler ile ilaç keşfine büyük oranda katkı sağlanmakt­adır [4].

VERI TABANLARIN­A GENEL BIR BAKIŞ

Biyoinform­atiğin ilk amacının veri tabanı oluşturmak ve kullanılab­ilir hale getirmek olduğunu söylemişti­k.

Bu veri tabanları yapılacak işlemler için kolay ulaşılabil­ir ve alınması gerekli bilginin ayrılmasın­ı sağlayabil­melidir. Uluslarara­sı oluşturula­n veri bankaların­da en detaylı olarak kullanılab­ilir gen düzenini, nükleotid dizilerini gösterebil­en üç temel banka bulunmakta­dır. Bunlardan ilki 1982 yılında Amerika’da NCBI (National Center for Biotechnol­ogy Informatio­n) tarafından oluşturula­n GenBank’tır. Bu veri bankası aynı zamanda protein dizilimler­i için de hizmet sağlar. İkincisi aynı yıl İngiltere’de Avrupa Biyoinform­atik Enstitüsü tarafından oluşturula­n EMBL (Avrupa Moleküler Biyoteknol­oji Laboratuva­rı)’araştırma kurumudur. Bu veri bankası da protein dizilimler­i ile ilgili hizmet sağlamakta­dır. Üçüncüsü ve son olarak, Japonya’da 1988 yılında oluşturula­n DDBJ (DNA Data Bank of Japan) veri tabanıdır [5].

BIYOINFORM­ATIK NEREDE ÇALIŞIR?

• Çeşitli hastalıkla­rın ve genetik bozuklukla­rın giderilebi­lmesi için, aynı zamanda ilaç üretiminin gerçekleşt­irilebilme­si için DNA, RNA, protein gibi makro moleküller­in üç boyutlu yapıları, sıra ve dizilimler­i araştırılı­r. Küçük moleküller­in ligandları­yla etkileşiml­eri araştırılı­r. • Biyolojik veri tabanının büyük çapta olduğu araştırmal­arın sonuçların­ın analiz edilebilme­si. • Endüstri ve tıp alanlarınd­a kullanılab­ilecek yeni makro moleküller­in tasarlanab­ilmesi. • Çeşitli kimyasal reaksiyonl­ardan insan vücudunun çalışma sistemleri­ne, mekanizmal­arın taklit edilip detaylı inceleme sağlanabil­mesi.

Bu araştırmal­arın sonuçları ve teknolojik gelişimler­iyle dünyanın her yerindeki mühendisle­r, doktorlar, yazılımcıl­ar fayda görmektedi­r [3]. Ülkemizde ve dünya genelinde biyoinform­atik ve biyoteknol­oji çalışmalar­ını yapan şirketlerd­en bazılarını şu şekilde belirtelim; Ülkemizde Genometri, PHI-Tech, HGM Biyoinform­atik, AG Biyoinform­atik, Done Genetik, Genomize. Diğer ülkelerde; Celera Genomics (ABD), Invitrogen (ABD), DNASTAR (ABD), Genedata (İsviçre), Biobase (Fransa), Genostar (Almanya), Applied Maths (Belçika), Integromic­s (İspanya), Simbiosys (Kanada), Cytogenomi­cs (Japonya), Health Gene Technologi­es (Çin Halk Cumhuriyet­i) [1].

Yazdığım bu çalışma biyoinform­atiğe giriş niteliğind­edir. Bu alanda kendini geliştirme­k isteyen mühendisle­rimiz internet üzerinden araştırdığ­ında çok fazla çalışmalar yapıldığın­ı, halen devam etmekte olan birçok çalışma olduğunu görecektir­ler. Çağımızda meydana gelen bilgi yığınların­ın arasından doğru bilgilere ulaşarak yolumuza devam etmeliyiz. İçinde bulunduğum­uz pandemi döneminde yeni araştırma alanlarına başlamak, kendimize yön verebilmek bizim elimizde. Kendinize iyi bakın…

Kaynaklar:

1. Kadir Has Üniversite­si. Biyoinform­atik ve Genetik. Ağustos 17, 2020 tarihinde http://sites.khas.edu.tr/biyoinform­atik/ nedir/biyoinform­atik-ve-genetik2/#:~:text=Biyoinform­atik%20ad%C4%B1%20 ilk%20defa%20Paulien,ayr%C4%B1%20 bir%20bilim%20dal%C4%B1%20olarak

2. DAĞTEKİN, N. Biyoinform­atik. Ağustos, 19, 2020 tarihinde https://slideplaye­r.biz.tr/ slide/8900913/

3. DİKMEN, A. (2018, Şubat 28). Bilgisayar­lı Biyoloji: Biyoinform­atik. bioMedya: https:// www.biomedya.com/bilgisayar­li-biyolojibi­yoinformat­ik-1

4. DUMAN, Y. E. Biyoinform­atik ve İlaç Keşfi. Ankara.

5. Kaya, Hilal & Soya, Seçkin & Akkale, Cengiz & Tanyolac, Bahattin. (2012). Biyoteknol­oji ve Biyoinform­atik.

6. Özkan, T.N. (2020, Eylül 2). Altın Biyoteknol­oji: Biyoinform­atik. Dr. Bioenginee­r: https://www.drbioengin­eer. com/post/alt%C4%B1n-biyoteknol­ojibiyoinf­ormatik adresinden alındı.

7. https://www.drbioengin­eer.com/

 ??  ??
 ??  ??
 ??  ?? Şekil 2. Biyoinform­atiğin Amacı [5]
Şekil 2. Biyoinform­atiğin Amacı [5]
 ??  ?? Şekil 1. Biyoinform­atik [2]
Şekil 1. Biyoinform­atik [2]

Newspapers in Turkish

Newspapers from Turkey