Ensembl Veri Tabanı ve Kullanımı : için yorumlar kapalı
Ensembl, birçok canlı türünün genom bilgilerini kapsayan kapsamlı bir biyoinformatik veri tabanıdır. Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü (EBI) tarafından geliştirilen bu veri tabanı, genetik araştırmalarda sıklıkla kullanılan bir kaynak olarak öne çıkmaktadır.
Ensembl Neden Önemlidir?
Genom Bilgileri: İnsan, fare, sıçan, zebrafish ve birçok başka organizmanın genom sekanslarını, gen yapılarını ve genlerin proteinlere çevrilme süreçlerini detaylı bir şekilde sunar.
Genetik Çeşitlilik: Farklı popülasyonlar arasındaki genetik çeşitliliği incelemek için önemli veriler sağlar.
Evrimsel Analizler: Türler arasındaki evrimsel ilişkileri anlamak için kıyaslamalı genomik çalışmalar yapmaya olanak tanır.
Hastalık Araştırmaları: Genetik hastalıkların nedenlerini anlamak ve yeni tedavi yöntemleri geliştirmek için kullanılır.
Biyoinformatik Araçlar: Veri analizi için kullanılabilecek birçok biyoinformatik aracı sunar.
Ensembl’de Ne Tür Bilgiler Bulunur?
Genom sekansları: DNA dizileri
Gen annotasyonları: Genlerin konumu, büyüklüğü, işlevi gibi bilgiler
Protein yapıları: Proteinlerin üç boyutlu yapıları
Genetik varyantlar: DNA dizilerindeki farklılıklar
Regülatör bölgeler: Genlerin ifade edilmesini kontrol eden bölgeler
Evrimsel korunmuş bölgeler: Farklı türlerde benzer işlevleri olan bölgeler
Ensembl Nasıl Kullanılır?
Ensembl, kullanıcı dostu bir arayüze sahiptir. Arama çubuğunu kullanarak gen adları, proteinler, kromozom bölgeleri veya diğer anahtar kelimeler ile arama yapabilirsiniz. Arama sonuçları, genlerin detaylı bilgileri, genetik haritalar, protein yapıları gibi çeşitli formatlarda görüntülenir. Ayrıca, Ensembl’in sağladığı biyoinformatik araçları ile daha detaylı analizler yapabilirsiniz.
Ensembl’in Diğer Veri Tabanlarıyla Farkı Nedir?
Ensembl, diğer genom veri tabanlarına göre daha kapsamlı bir şekilde genetik çeşitliliği ve evrimsel ilişkileri incelemeye odaklanır. Ayrıca, sürekli güncellenen ve geliştirilen bir platformdur.
Özetle, Ensembl, biyologlar, genetikçiler ve biyoinformatikçiler için vazgeçilmez bir araçtır. Genomik verileri analiz etmek, genetik hastalıkları anlamak ve yeni biyolojik keşifler yapmak için Ensembl’i kullanabilirsiniz.
Maize GDB Nedir ve Nasıl Kullanılır? için yorumlar kapalı
Maize GDB (Maize Genome DataBase), mısır genomu hakkında kapsamlı bir bilgi deposudur. Bu veritabanı, genetikçiler, bitki bilimciler ve tarım uzmanları için mısırın genetik yapısını incelemek, genlerin işlevlerini anlamak ve yeni çeşitler geliştirmek için değerli bir araçtır.
Maize GDB’nin İçerdiği Bilgiler
Genom sekansı: Mısırın tüm genetik bilgisini içeren nükleotit dizileri.
Gen annotasyonları: Genlerin konumu, büyüklüğü ve potansiyel işlevleri hakkında bilgiler.
Fenotip verileri: Mısır çeşitlerinin farklı özelliklerine (verim, hastalık direnci, vb.) ait veriler.
Genetik haritalar: Genlerin kromozomlar üzerindeki yerleşimi hakkında bilgiler.
Moleküler belirteçler: Genetik çeşitliliği incelemek için kullanılan belirteçler.
Literatür taraması: Mısırla ilgili bilimsel yayınlara erişim imkanı.
Maize GDB’nin Kullanım Alanları
Genetik araştırmalar: Yeni genlerin keşfi, gen fonksiyonlarının analizi, genetik çeşitliliğin incelenmesi.
Bitki ıslahı: Yeni mısır çeşitlerinin geliştirilmesi, istenen özelliklerin genetik olarak iyileştirilmesi.
Biyoinformatik analizler: Genom verilerinin analiz edilmesi, genetik ilişkilerin belirlenmesi.
Eğitim: Öğrencilerin ve araştırmacıların mısır genetiği hakkında bilgi edinmesi.
Maize GDB Nasıl Kullanılır?
Maize GDB, kullanıcı dostu bir arayüze sahiptir ve çeşitli arama ve analiz araçları sunar. Veritabanını kullanmak için genellikle aşağıdaki adımlar izlenir:
Veritabanına erişim: Maize GDB’nin resmi web sitesine giderek veritabanına giriş yapılır.
Arama yapma: İlgilendiğiniz gen, fenotip veya başka bir terim ile arama yapılır.
Veri görüntüleme: Arama sonuçları, genlerin detaylı bilgileri, genetik haritalar, fenotip verileri gibi çeşitli formatlarda görüntülenir.
Veri indirme: Gerekli veriler bilgisayarınıza indirilebilir ve daha detaylı analizler için kullanılabilir.
Analiz araçları: Veritabanında bulunan analiz araçları ile genlerin fonksiyonlarını tahmin etmek, genetik ilişkileri incelemek gibi çeşitli analizler yapılabilir.
Not: Maize GDB’nin kullanımı için bazı biyoinformatik bilgisi gerektirebilir. Veritabanının sunduğu tüm özelliklerden yararlanmak için kullanıcı kılavuzunu dikkatlice okumanız önerilir.
Maize GDB’ye erişmek için resmi web sitesini ziyaret edebilirsiniz.
Eğer daha spesifik sorularınız varsa lütfen belirtiniz. Örneğin, belirli bir gen hakkında bilgi almak istiyorsanız gen adını veya işlevini belirtebilirsiniz.
Maize GDB gibi veritabanları, tarımın geleceği için büyük önem taşımaktadır. Bu tür veritabanları sayesinde bilim insanları, daha verimli, hastalıklara dayanıklı ve çevreye duyarlı mısır çeşitleri geliştirerek dünya nüfusunun beslenmesine katkıda bulunabilirler.
Kaynak : yapay zekadan alınmıştır. (gemini.google.com)
SNPedia Nedir ve Nasıl Kullanılır? SNPedia, insan genetiğini araştıran ve tek nükleotid polimorfizmleri (SNP’ler) hakkında bilgi sunan wiki tabanlı bir biyoinformatik web sitesidir. SNP’ler, DNA dizisindeki tek bir nükleotidin farklı bireyler arasında değişmesi durumudur ve birçok hastalık, fiziksel özellik ve ilaçlara verilen tepkilerle ilişkilendirilebilir.
SNPedia’nın sunduğu faydalar:
Bilimsel Bilgiye Erişim: Her SNP hakkında kısa açıklamalar, bilimsel makalelere bağlantılar ve mikrodızı bilgileri sunar. Bu sayede genetik verilerinizi daha iyi anlamanıza yardımcı olur. Kişiselleştirilmiş Genetik Raporlar: SNPedia, Promethease gibi araçlarla birlikte kullanıldığında ham DNA verilerinizden kişiselleştirilmiş genetik raporlar oluşturmanıza olanak tanır. Topluluk Katılımı: Wiki tabanlı olması sayesinde kullanıcılar yeni bilgiler ekleyebilir, mevcut bilgileri güncelleyebilir ve tartışmalara katılabilir. SNPedia Nasıl Kullanılır?
Ham DNA Verilerinizin Oluşturulması: Bir genetik test şirketi aracılığıyla ham DNA verilerinizi elde etmeniz gerekir. SNPedia’ya Veri Yükleme: Elde ettiğiniz ham DNA verilerini Promethease gibi bir araç kullanarak SNPedia’ya yükleyebilirsiniz. Raporun İncelenmesi: Yüklenen veriler doğrultusunda SNPedia size detaylı bir rapor sunar. Bu raporda her bir SNP hakkında bilgi, olası etkileri ve bilimsel makalelere bağlantılar yer alır. Sonuçların Yorumlanması: Raporu dikkatlice inceleyerek genetik yapınız hakkında bilgi edinebilirsiniz. Ancak, bu sonuçları kendi başınıza yorumlamak yerine bir genetik danışmana başvurmanız önemlidir. Önemli Notlar:
Genetik Testlerin Sınırlamaları: Genetik testler tüm hastalıkları öngörebilir veya kesin bir teşhis koyabilir diye bir şey yoktur. Sonuçlar sadece olasılıkları gösterir. Genetik Bilgilerin Gizliliği: Genetik verilerinizi paylaşırken gizlilik konusunda dikkatli olmanız gerekir. Bilimsel Gelişmeler: Genetik alanındaki bilgiler sürekli olarak güncellenmektedir. Bu nedenle, SNPedia’daki bilgiler de zamanla değişebilir.
Kaynak : yapay zeka tarafından alınmıştır. (gemini.google.com)
NCBI Veritabanı ve Kullanımı : için yorumlar kapalı
Not : Bu bilgilendirme yazısı “Biyoinformatik Dünyası”ndan alınmıştır.
NCBI
Bir önceki yazımızda bahsetmiş olduğumuz veri tabanlarından biri olan NCBI(National Center for Biotechnology Information), hesaplama biyolojisinde araştırma yapan, genom verilerini analiz etmek için yazılım araçları geliştiren ve biyomedikal bilgiyi yayan, NLM(National Library of Medicine)’nin alt birimidir. 1988 yılında ABD’ de kurulmuştur.
NCBI, matematiksel ve bilişimsel yöntemler kullanarak, moleküler seviyede temel biyomedikal alanlardaki problemler üzerine araştırmalar için rehberlik yapar. Makale, gen, protein, nükleotid gibi farklı veri tabanları içerir. Bu veri tabanları sayesinde, literatür tarama, sekans araştırması yapma, farklı organizmalara ait genetik bilgiyi araştırma vb. bir çok alanda araştırmacılara kaynak sağlar.
Öne çıkan popüler kaynaklar şöyledir;
PubMed: MEDLINE (Medical Literature, Analysis, and Retrieval System Online)’ da 24 milyondan fazla alıntıya erişim sağlayan National Library of Medicine (NLM) ve diğer ilgili veri tabanlarına çevrimiçi dergilerin katılımı ile birlikte bağlantı sağlayan arama servisidir. Ücretsiz bir kaynaktır. Bir makalenin tamamı- yazarlar tarafından sağlanılması durumunda- ücretsiz olarak görüntülenebilir.
Entrez: Bilimsel literatürü, DNA ve protein sekans veri tabanlarını, üç boyutlu protein yapı verilerini, nüfus çalışma veri kümelerini ve tam genomları sisteme entegre eder. PubMed Entrez’in literatür bileşenidir.
BLAST: BLAST (Basic Local Alignment Search Tool), NCBI’ ın nükleotid ve protein veri tabanlarının analizini desteklemek için tasarlanmış, sekans benzerliğini araştırmak için kullanılan araçtır. BLAST, sorgunun protein mi yoksa DNA mı olduğuna bakılmaksızın, kullanılabilir tüm dizi veri tabanlarını incelemek için tasarlanmış bir programdır. (Yazımızın ilerleyen kısımlarında BLAST ile ilgili daha detaylı bilgi vereceğiz.)
OMIM: Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM) insan genlerini ve genetik bozukluklarını içeren bir katalogdur. Veri tabanı ayrıntılı referans bilgilerini içermektedir. Ayrıca, PubMed makalelerindeki sekans bilgilerini de içerir. Sürekli güncellenen bir veri tabanına sahiptir. Bilinen tüm kalıtsal hastalıklarla ve 15,000 den fazla genle ilgili bilgi içerir.
NCBI, yaklaşık 200 kitabı çevrimiçi olarak sunmaktadır. Bu kitaplar aranabilir ve PubMed ile bağlantılıdır.
NCBI taksonomi sitesi, canlı organizmalar için bir taksonomi tarayıcısı içerir. Site, genetik kodlar ve taksonomi kaynakları gibi taksonomi bilgilerini ve soyu tükenmiş organizmalar üzerindeki moleküler veriler ve sınıflandırma şemalarındaki son değişiklikler gibi ek bilgileri içermektedir. Taksonomi Veri Tabanı, sekans veri tabanlarındaki tüm organizmalar için düzenlenmiş bir sınıflandırmadır. Şu anda gezegende açıklanan yaşam türlerinin yaklaşık% 10’unu temsil etmektedir.
NCBI yapı alanı, moleküler modelleme veri tabanı (MMDB), makro moleküler üç boyutlu yapıların veri tabanı ve bunların görselleştirilmesi ve karşılaştırmalı analizi için araçlar içerir. MMDB, Protein Data Bank’tan (PDB) elde edilen deneysel olarak belirlenmiş biyopolimer yapıları içerir. NCBI’ daki yapı kaynakları arasında, PDBeast, Cn3D (üç boyutlu bir yapı görüntüleyici) ve yapıların karşılaştırılmasına izin veren bir vektör hizalama arama aracı (VAST) yer alır.
BLAST ( BASIC LOCAL ALIGNMENT SEARCH TOOL)
Yazımızın bu bölümünde BLAST ve kullanım alanlarından bahsetmeye çalışacağız.
Öncelikle elinizde bir protein veya DNA dizisi varsa ve bunların diğer dizilerle veya proteinlerle olan benzerliklerini bulmak istiyorsanız BLAST tam da aradığınız araç diyebiliriz. BLAST NCBI’ın veri tabanı dahilinde diziler ve proteinler arasında -ya da sadece bir kelimeyle bile (mouse serine ve protease gibi) arama yaptığınızda- benzerlikleri saniyeler içerisinde bulmanızı sağlayan programdır.
Peki benzerlik derken neyi kastediyoruz ve bizim için neden önemli? Benzer diziler genellikle aynı atadan kalma dizileri taşırlar dolayısıyla benzer biyolojik fonksiyonu ve yapıyı paylaşırlar. Buna ek olarak benzelikte de nitelendirmeler yapılmış şöyle ki: eğer elinizdeki iki protein veya gen dizisi birbirine ‘çok fazla’ benziyorsa yani aynı atadan benzer yapıya ve fonksiyonlara sahiplerse bunlara ‘’homolog’’ deniliyor. ‘Çok fazla benzer’ kriterine gelirsek burada bir takım gerekliliklerden bahsedeceğiz. Diyelim ki elinizde 100 aminoasit (bu nükleotit de olabilir) uzunluğunda bir diziniz var. Kurala göre bu proteinin homolog olması için %25’lik benzerlik oranının sağlanmış olması gerekiyor. DNA için ise bu değer en az %70 olmalı. Eğer değeriniz belirtilenlerden düşük çıkarsa yani %25’in altında bir değer elde ettiysek o zaman Twilight Zone dediğimiz durum söz konusu oluyor. Söz konusu durumda gözlemlediğimiz benzerliği yorumlarken yanılabiliriz. Örnek verecek olursak; varsayalım ki %15 benzerlik değerine sahip proteinlerin 3D yapısı tamamen aynı olabildiği gibi, %20 benzerlik oranına sahip proteinlerin yapılarının tamamen farklı olması gibi durumlarla karşı karşıya kalabiliriz. İkinci bir durum da homolog veya homolog olmadığı hakkında da bir varsayımda bulunamayız. Homolog olma durumu da kendi içerisinde iki ayrı başlıkta inceleniyor bunlardan çok kısa bahsedecek olursak paralog ve ortolog kavramları karşımıza çıkıyor. Eğer homolog olan dizi farklı atadan gelip aynı işlevi görüyorsa ortolog olarak tanımlanıyor. Örnek olarak insanda ve ratta bulunan miyoglobin geninden bahsedelim. Miyoglobin kas dokusunda bulunur, oksijenin kanda taşınmasından sorumludur ve insanda da ratta da bu işlevde çalışır. Paralog da ise ortak atadan gelen genin farklı fonksiyonlarda çalışması durumudur. Örnek olarak (human) alpha-1 globin(NP_000508) ve (human) alpha-2 globin (NP_000549) %100 aynı amino asit dizilimine sahiptir fakat insan da ikisi de farklı fonksiyonlarda görev yapmaktadırlar. Peki, elimizde benzer özelliklerini bulmak istediğimiz dizi için aynı fonksiyonları mı kullanıyoruz diye sorarsanız cevabımız ‘hayır’. BLAST burada kendi içinde veri tabanlarını ayırarak bize kolaylık sağlıyor. BLAST içerisinde bulunan veri tabanları şöyledir;
CRISPR tarih oluyor: SeekRNA ile gen düzenlemede yeni bir devrim yaşanıyor.. için yorumlar kapalı
Araştırmacılar genetik dizilerin bir standart haline gelen CRISPR’dan daha yüksek bir doğrulukla ve daha esnek bir şekilde düzenlenmesini sağlayan SeekRNA’yı geliştirdi.
Gen düzenleme teknolojileri uzunca bir süredir hayatımızda bulunuyor. Özellikle CRISPR’ın gelişiyle birlikte bu alandaki gelişmeler de hızlanmış vaziyette. Ancak Sydney Üniversitesi’nden araştırmacılar seekRNA adı verilen bir teknolojiyle CRISPR’ın ötesinde daha doğru ve esnek gen düzenlemesini mümkün kıldı. Yeni teknolojinin tarım, tıp ve biyoteknoloji genetik mühendisliğinde bir devrim yaratma potansiyeli bulunuyor.
CRISPR nedir, nasıl çalışır ve eksikleri nelerdir?
SeekRNA’ya geçmeden önce ilk olarak CRISPR’dan bahsedelim. CRISPR, gıda üretimini artırmak ve hastalıkları tedavi etmek için geliştirilmiş bir gen düzenleme tekniği olarak tanımlanabilir. Bu teknoloji, bilim insanlarının genleri hedeflemesine, düzenlemesine, değiştirmesine ve genomun herhangi bir bölgesine herhangi bir enzim veya protein yerleştirmesine olanak tanıyor.
CRISPR, hedef DNA’nın her iki ipliğinde de bir kırılma yaratarak çalışıyor. Ayrıca yeni bir DNA dizisi yerleştirmek için diğer proteinlere veya DNA onarım mekanizmasına da ihtiyaç duyar. Böyle bir süreç hatalara yol açmaya daha açıktır.
CRISPR on yıldan uzun bir süre önce geliştirildiğinden beri tamamen yeni araştırma alanları açarak biyoteknolojide adeta yeni bir dönem başlattı. İnsan hastalıklarını tespit etmenin maliyetini ve araştırmalar için gereken süreyi azalttı. Meyvelerde ve mahsullerde hastalık direncini artırdı, CAR T-hücre tedavisinin geliştirilmesini sağladı ve orak hücre hastalığına bir tedavi bulmak için kullanıldı.
SeekRNA ile daha doğru ve esnek gen düzenleme geliyor
Sydney Üniversitesi’nde, Dr. Sandro Ataide liderliğindeki bir araştırma ekibi, daha doğru gen düzenleme için bir yol sunabilecek yeni bir teknoloji olan seekRNA‘yı geliştirdi. Çalışmalarının ayrıntıları Nature Communications’da yayınlanırken yeni teknik, genetik dizileri yerleştirmek için bölgeleri doğrudan belirleyebilen programlanabilir bir ribonükleik asit (RNA) ipliği kullanıyor. Bu süreç gen düzenlemesini basitleştirmeye ve dizileme hatalarını azaltmaya yardımcı oluyor. Dolayısıyla seekRNA, CRISPR gen düzenleme teknolojisinin halihazırda gösterdiği genetik mühendisliği potansiyelini hızlandırmayı vaat ediyor.
Sydney Üniversitesi’nde, Dr. Sandro Ataide liderliğindeki bir araştırma ekibi, daha doğru gen düzenleme için bir yol sunabilecek yeni bir teknoloji olan seekRNA‘yı geliştirdi. Çalışmalarının ayrıntıları Nature Communications’da yayınlanırken yeni teknik, genetik dizileri yerleştirmek için bölgeleri doğrudan belirleyebilen programlanabilir bir ribonükleik asit (RNA) ipliği kullanıyor. Bu süreç gen düzenlemesini basitleştirmeye ve dizileme hatalarını azaltmaya yardımcı oluyor. Dolayısıyla seekRNA, CRISPR gen düzenleme teknolojisinin halihazırda gösterdiği genetik mühendisliği potansiyelini hızlandırmayı vaat ediyor.
Dr. Sandro Ataide yaptığı açıklamada “Bu teknolojinin potansiyeli bizi son derece heyecanlandırıyor. SeekRNA’nın hassas ve esnek bir şekilde hedef seçimi yapabilmesi, mevcut teknolojilerin sınırlarını aşarak yeni bir genetik mühendisliği çağına zemin hazırlıyor” diyerek yeni teknolojinin önemine vurgu yapıyor.
İki teknoloji arasındaki farkı daha kolay anlamak için aşina olduğunum kes-yapıştır araçlarıyla bir analoji yapılabilir. CRISPR ile bir dosyayı kesip yapıştırmak için bazı ekstra bileşenlere ihtiyaç duyuluyor. SeekRNA da ise tamamıyla bağımsız bir kes yapıştır aracı ile dosyayı istediğiniz yere aktarabiliyorsunuz.
İlk testler başarılı
Bununla birlikte seekRNA, bakteri ve arkelerde (çekirdeği olmayan hücreler) keşfedilen IS1111 ve IS110 olarak bilinen doğal olarak oluşan bir ekleme dizisi ailesinden türetildi. Bu sayede yüksek hedef ve doğruluk özgüllüğü elde edildi. Bu ekleme dizisi ailesinin doğruluğunu kullanarak, seekRNA herhangi bir genomik diziye modifiye edilebilir ve yeni DNA’yı kesin bir oryantasyonda yerleştirebilir.
SeekRNA’yı diğer teknolojilerden farklı kılan bir başka özellik de DNA dizilerini hedef konuma kendi başına yerleştirebilmesi. Bu, şu anda bulunan birçok düzenleme aracıyla yapılamıyor. SeekRNA, sunduğu bu avantajlar ile CRISPR teknolojisinin sınırlamalarını aşarak genetik mühendisliğinde devrim yaratabilir.
Araştırmacılar seekRNA’yı bakterilerde başarıyla test ettiklerini de söylüyor. Bilim insanlarının bir sonraki adımı ise teknolojinin insanlarda bulunan daha karmaşık ökaryotik hücrelere uyarlanıp uyarlanamayacağını araştırmak olacak.
Dünyanın En Hızlı Mikroskobu, Elektronları Hareket Halindeyken Yakalıyor için yorumlar kapalıbilim, elektrot, kuantum fiziği
Bir attosaniye, saniyenin sadece kentilyonda biri kadar sürüyor.
Elektron mikroskobisi neredeyse bir asırdır var ancak modern sürümler, fizikçilerin görmeyi onlarca yıldır beklediği şeye nihayet ulaşıyor: Geçirimli bir elektron mikroskobu, elektronları ilk defa bileşenlerini görebileceğimiz netlikte yakalıyor. Araştırmacılar “attomikroskobi” adını verdikleri yepyeni bir optik bilim alanının kapısını araladıklarını ve bunun kuantum fiziği, biyoloji ve kimya dünyasını etkileyeceğini düşünüyor.
Arizona Üniversitesinde çalışan uzmanların öncülük ettiği bir araştırma takımından gelen bu yeni buluş, geçtiğimiz hafta Science Advances bülteninde yayımlanan yeni bir çalışmada detaylarıyla anlatılıyor. Arizona Üniversitesinde çalışan yardımcı fizik ve optik bilimleri profesörü Muhammed Hasan, geçirimli elektron mikroskoplarını bir akıllı telefonun kamerasına benzetiyor.
Üniversiteden yayımlanan bir açıklamada, “Bir akıllı telefonun son modelinde daha iyi bir kamera vardır” diyor Hasan. “Bu mikroskopla beraber, bilimsel camianın bir elektronun nasıl davranış ve hareket şeklinin ardındaki kuantum fiziğini anlayabilmesini umuyoruz.”
Orijinal elektron mikroskobu 1930’ların başlarında çıksa da (ilk mikroskobu kimin icat ettiğine dair tartışma hâlâ devam ediyor), bilim insanları 2000’lerden beri geçirimli elektron mikroskopları olarak bilinen cihazlara bel bağlamıştı. Bu cihazlarda cisimler, ışık mikroskoplarının yapabileceklerinin çok ötesinde, boyutlarının milyonlarca katına kadar büyütülüyor. Bunun sebebi, bir hedefe ateşlenen elektron lazer ışını darbelerine dayanıyor olmaları. Sonrasında ise son derece hassas kamera sensörleri ve lensler, bu atomik parçacıkları numuneden geçerken görüntülüyor. Bu görüntüler arasındaki bir cisimde gözlemlenen değişimlere, bir mikroskobun zamansal çözünürlüğü adı veriliyor. Araştırmacılar bu çözünürlüğü artırmak için lazer darbelerini attosaniyelere kadar hızlandırmış. Darbeler, bir saniyenin sadece birkaç kentilyonda biri kadar sürüyor.
Fakat burada bile sorun, “attosaniyelerin” çoğu olması. Fizikçiler tek bir elektronu bulunduğu yerde yakalamayı ve akılalmaz derecede hızlı atomaltı tepkime ve etkileşimlerini detaylı şekilde görmeyi istiyorsa, tek bir attosaniye darbe ateşleyebilen geçirimli bir elektron mikroskobuna ihtiyaçları vardı. Araştırmacılar bunu gerçeğe dönüştürmek için yine attosaniyelerle ölçülen ilk uç morötesi radyasyon darbesini oluşturan ve 2023 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kazanan bilim insanlarının öncülük ettiği çalışmalara yönelmiş. Bu temel ile birlikte araştırma takımı, nihayet o attosaniye ölçütüne ulaşmış.
Araştırmacılar bunu yaparken gönderdiği lazeri tek bir elektron darbesine ve ultrakısa iki ışık darbesine ayıran yeni bir mikroskop geliştirmişler. Bir pompa darbesi olarak adlandırılan ilk ışık darbesi, bir numunenin elektronlarına enerji veriyor. Ardından ise optik bir kapılama darbesi olarak bilinen darbe başlıyor ve sonrasında mikroskoptan bir attosaniyelik elektron darbesinin sonsuz küçük bir zaman aralığında yayılmasına olanak sağlıyor. Bu iki ultrakısa ışık darbesi uygun biçimde eşgüdümlendiğinde, operatörler elektron darbelerini zamanlayıp atomik olayların attosaniye seviyesindeki bir zamansal çözünürlükte yakalanmasına yardımcı oluyor.
Afganistan’da hamile kadınlar ölüm korkusu ve çaresizlikle doğumlarını bekliyor için yorumlar kapalıembriyoloji, kadın, yeni doğan sağlığı
Afganistan’da birçok hastanede kuvöz ve yoğun bakım olanakları bulunmuyor
Syed Anwar ve Swaminathan Natarajan, BBC Dünya Servisi
Afganistan’da hamile kadınlar, birçok sağlık tesisi ve doğumevinin kapanmasıyla birlikte, sağlık hizmetlerine erişimde sorun yaşıyor. Ülkede pek çok kadın, hamilelik sırasında önerilen en az dört doktor muayenesini gerçekleştiremiyor.
Kuzey Badahşan eyaletinde yaşayan ve altı aylık hamile olan Ferhunde isimli kadın, “İkinci bebeğimin doğumunun benim ya da bebeğimin ölümüne neden olmasından korkuyorum” diyor.
Ferhunde, bebeğini Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından işletilen 60 yataklı bir doğum hastanesinde dünyaya getirmeyi planlamıştı. Ancak hastanenin doğum ünitesi Temmuz ayından beri kapalı.
“İlk çocuğumu sezaryenle doğurmuştum. Bu sefer ne olacağını bilmiyorum” diyen Ferhunde durum hakkında çok endişeli olduğunu dile getiriyor.
BBC Afgan Servisi, Ferhunde gibi genç kadınlardan, ülkedeki doğum hizmetlerinin ne denli sıkıntılı olduğunu gösteren pek çok tanıklık dinledi.
Kadın doğum hizmetlerindeki olanaksızlıklar
Badahşan insanlar arasında büyük ölçüde ülkede “doğum yapmak için en kötü yer” olarak biliniyor. Dağlık, engebeli ve ulaşılması zor olan bu bölgede WHO tesisi, kadınlar için çok ihtiyaç duyulan bir can simidiydi.
Afganistan’daki WHO yetkilileri, BBC’ye yaptığı açıklamada, finansmandaki önemli eksiklik nedeniyle hastanenin doğum ünitesini kapatmak gibi zor bir karar aldıklarını söyledi.
BBC’nin konuştuğu doğum ünitesinin eski bir çalışanı, servis kapatılmadan önce “hastanede günde 15’e kadar sezaryen ameliyatı yapıldığını” söyledi.
Hastane genellikle aşırı kalabalıktı.
WHO yetkilisi, “Bu hastanede histerektomi ve sistektomi gibi başka ameliyatlar da yapılıyordu” dedi.
Badahşan’da faaliyette olan diğer tek doğum hastanesi, hayır kurumu Ağa Han tarafından finanse ediliyor. İki uzman ve dört doktorun görev yaptığı 30 yataklı hastane artan taleple başa çıkmakta zorlanıyor.
Bölgeye en yakın hastane Kunduz’da. O da arabayla neredeyse beş saat uzaklıkta. Pek çok kişi Ferhunde gibi araba kiralayamayacak kadar yoksul. Para bulsa bile doğum için Kunduz’daki hastaneye kabul edileceğinin garantisi yok, ki orası da aşırı kalabalık.
Ölüm sayıları kötüleşiyor
UNICEF verilerine göre 2020 yılında kaydedilen son anne ölüm oranı 100 bin doğumda 620 ölümdü. Bu oran küresel ortalamanın neredeyse üç katı.
UNICEF raporuna göre “Afganistan bebek, çocuk ya da anne olmak için dünyanın en tehlikeli yerlerinden biri olmaya devam ediyor” denildi ve sağlık kuruluşlarına erişimin zorluğundan bahsedildi.
2023 yılında her 1000 doğum için 37 bebek ölümü bildirildi.
Afganistan’ın beşinci büyük şehri olan Celalabad’dan bir doktor, bebek ölümlerinin anne ölümlerine kıyasla daha hızlı arttığını söyledi.
Celalabadlı doktor, “Devlet hastanelerinde prematüre bebekleri tutacak olanaklarımız yok. Doğum sırasındaki komplikasyonlarla başa çıkmak için şartlarımız çok kötü” diye devam etti.
Ebe eksikliği
Yakın tarihli bir UNICEF raporuna göre, kadınların üçte biri sağlık kuruluşu olmayan yerlerde doğum yapıyor.
Taliban’ın getirdiği sosyal kısıtlamalar nedeniyle sağlık çalışanları seyahat etmekten çekiniyor.
Bu da birçok kadının eğitimsiz kadın akrabalarına ve komşularına bağımlı olduğu anlamına geliyor.
Kandahar şehrinin ücra bir bölgesinde görev yapan bir ebe, “Bölgede doğum hizmetlerinin olmaması nedeniyle bazı kadınlar evde doğum yapıyor ve bu yöntem tıbbi destek ve temel hijyen açısından tamamen standart dışı” diyor.
Ebe, “Köylüler bir keresinde sabah saat ikide doğum yapmış bir kadın getirmişlerdi ama plasenta dışarı çıkmamıştı” diye devam etti.
Aile gün doğumuna kadar bekleyip sonra kadını hastaneye yetiştirmiş.
“Çok acı çekiyordu. Elimizden gelenin en iyisini yaptık ve kadın acılarından kurtuldu.”
Ebe, birkaç saatlik hafif bir gecikmenin bile ölümcül olabileceğini dikkat çekiyor.
Kadınların sadece küçük bir yüzdesi hastane ücretlerini karşılayabiliyor.
Kabil’deki özel Shefajo kliniğinin bekleme odasında, yedi kez düşük yapmış 35 yaşındaki Musrsal ve dört kez düşük yapmış 20 yaşındaki Hamida ile tanışıyoruz.
Travmaları hala taze.
Fiziksel olarak bitkin ve duygusal olarak da yıpranmış görünen Musrsal, “Ne zaman bir çocuk kaybetsem, hafızamın yarısını kaybetmiş gibi hissediyorum. Saçlarımın yarısını kaybettim. Her çocuk kaybında ruhsal sorunlar yaşıyorum,” diyor.
Musrsal, doktorların kendisine düşük nedeninin “iyi beslenmemek ve kilo almak” olduğunu söylediğini hatırlatıyor.
Musrsal’ın çoğu Afgan kadının aksine hala bir devlet işi var, besleyici iyi gıdalar tüketiyor ve fiziksel olarak zorlayıcı işler yapmıyor.
Hamide, kliniğe ipek bir çarşaf ve parmakları kınalanmış halde giriyor. Yüzü açık.
“Son düşüğümü yaklaşık altı ay önce yaptım. Ondan sonra Kandahar, Quetta ve Chaman’daki doktorlara danıştım.”
Son iki şehir Pakistan’da. Kandahar’daki doktorlar bakteriyel bir enfeksiyon tespit etmiş ve ona bir aşı yazmışlar. Musrsal gibi Hamide de hamile kalmak için çırpınıyor.
16 yaşında evlenmeye zorlanmış Hamide, henüz bebek sahibi olamadığı için etrafındaki insanların alay konusu oluyor.
Hamide, “Bazı insanlar benimle dalga geçiyor ve neden çocuk sahibi olmadığımı soruyor. Bu sözlere tahammül etmek benim için çok zor” diyor.
Her iki kadın da birçok testten geçti ve şimdi sonuçlarını bekliyor.
Fotoğraf altı yazısı,Hamide henüz 16 yaşındayken rızası dışında zorla evlendirildi
Musrsal ve Hamide, bir jinekolog ve Shefajo Hastanesi’nin kurucusu olan Dr. Najmussama Shefajo’nun hastaları.
Dr. Shejafo, sağlık hizmetlerinde yaşanan keskin düşüşün nedenlerini şöyle sıralıyor:
“Ana faktörler kadın doktor ve hemşirelerin, uzmanlaşmış hastanelerin ve ilaçların eksikliği. Okuma yazma bilmemek ve insanlar arasında farkındalık eksikliği de yine diğer başlıca sebepler.”
Taliban’ın 2021’de iktidarı ele geçirmesinin ardından birçok deneyimli kadın doktor ülkeden kaçtı.
Yeni hükümet, yeni mezun kadın doktorlara tıp lisansı vermeyince durum daha da kötüleşti.
“Kadın doktor açığı giderek artıyor ve bu durum daha da kötüleşecek” diyen Dr. Shejafo, devlet hastanelerinin talebi karşılayamadığını ve gerekli sağlık hizmetini veremediğini de ekliyor.
“Bir devlet hastanesinde kanaması olan üç-dört annenin aynı yatakta oturtulduğunu gördüm. Başka bir yerde ise bir kuvözün içine beş bebek koymuşlar.”
Gen düzenleme yoluyla kanser hücreleri kendi kendilerini yok ediyor. için yorumlar kapalıbilim, gen düzenleme, kanser
Bilimsel gelişmelere rağmen kanser, tedavisi zor olmaya devam eden bir hastalık. Ancak şimdi kanser hücrelerini intihara sürükleyen ve onları birbirlerine karşı savaştıran bir yol geliştirildi.
Kanseri tedavi etmek çoğu açıdan körebe oyununa benzeyebiliyor. Hastalık tedaviye dirençli hale gelebiliyor ve klinisyenler ne zaman, nerede ve hangi direncin ortaya çıkacağını asla bilemiyor. Bu da sürecin temel zorlukları arasında yer alıyor. Ancak şimdi Penn State araştırmacıları, kanser hücrelerini bir “Truva atına” dönüştüren yeni bir yol geliştirdi.
Kanser tedavisinde yeni yöntem
Bilim insanları kanser hücrelerini Truva atına dönüştüren modüler bir genetik devre oluşturarak, kendi kendilerini yok etmelerini ve ilaca dirençli kanser hücrelerini öldürmelerini sağladı. Buradaki temel yenilik iki genin veya iki yeni “anahtarın” devreye sokulmasını içeriyor. İlk anahtar, mühendislik ürünü genetiği değiştirilmiş hücrelerin belirli bir ilaca maruz kaldıklarında kanser hücresi popülasyonunun geri kalanına üstün daha doğrusu baskında gelmesini sağlıyor. İkinci anahtar daha sonra, artık baskın olan değiştirilmiş hücreleri değiştirilmemiş komşularıyla birlikte öldüren bir toksini serbest bırakıyor.
Nature Biotechnology‘de yayınlanan ve patent için başvurulan bu teknik, mevcut kanser tedavileriyle ilgili temel bir zorluğun üstesinden geliyor. Kanser hücreleri bilindiği üzere tedaviden sağ çıkmalarını sağlayan direnç mekanizmaları geliştirebiliyorlar. Dolayısıyla bir süre sonra tedavi için uygulanan ilaçlara dirençli hale gelebiliyorlar. Buna karşı koymak için doktorlar genellikle tümörlere farklı şekillerde saldıran ilaç kombinasyonları kullanıyorlar. Ancak tedavisi zor olan kanserlerde bu seçenekler oldukça sınırlı.
Yeni teknik tamamen farklı bir yaklaşım benimsiyor. Yeni ilaçlar veya hedefler bulmak yerine, tümörün hızla evrim geçirme yeteneğinden yararlanıyor ve bunu basitçe ona karşı kullanıyor. Bilim insanları bu çift anahtar yönteminin ilk adımında genetiği değiştirilmiş hücrelerin sayısını çoğaltarak baskın hale getiriyor ardından ikinci anahtarı devreye sokuyor. İkinci anahtar, değiştirilmiş hücrelerin hem değiştirilmiş hem de komşu değiştirilmemiş hücreleri öldürebilen bir toksin üretmesini sağlayan intihar geni içeriyor. Bu çok önemli. Çünkü tümörün tekrar büyümemesi için esas olarak kurtulmak istediğiniz popülasyonu ortadan kaldırmış oluyorsunuz.
Ekip bu tekniğin işe yarayıp yaramayacağını görmek için akciğer kanserini temel alan deneyleri fareler üzerinde gerçekleştirdi. Yapılan deneyler sonucunda bir avuç mühendislik ürünü hücre, kanser hücresi popülasyonunu ele geçirebildi ve yüksek seviyedeki genetik heterojenliği ortadan kaldırabildi. Araştırma makalesine göre genetiği değiştirilmiş hücreler 20 gün içinde orijinal hücrelerden baskın hale geldi. 80. günde ise tümörler tamamen geriledi. Araştırmacılar şu anda bu genetik devrenin büyüyen tümörlere ve nihayetinde metastatik hastalığa güvenli ve seçici bir şekilde verilebilmesi için nasıl tercüme edileceği üzerinde çalışıyorlar.
Araştırmacılar, sinir ağı ve yeniden yazılabilir depolama özelliklerine sahip mikroakışkan bir DNA işlemcisini başarıyla inşa etti. DNA tabanlı hesaplamanın ciddi bir potansiyeli olduğu belirtiliyor.
RIT araştırmacıları tarafından sadece hesaplama değil aynı zamanda DNA içinde depolanan verileri okuma ve yazma yeteneğine sahip “çip üzeri laboratuvar” olarak adlandırılan bir mikroakışkan DNA işlemcisi geliştirildi. Prototip cihaz, DNA içinde depolanan veriler üzerinde yapay sinir ağı hesaplamalarını, özellikle de değiştirilmiş DNA moleküllerinin mikroakışkan çözümlerini destekliyor. Ayrıca DNA CPU’nun yetenekleri, bir CPU’dan görmek istediğiniz beklenen matematiksel ve doğrusal olmayan hesaplamaları da kapsıyor.
DNA tabanlı işlemci geliştirildi
Araştırmacıların DNA hesaplama ve depolamadaki amaçlarından biri, günümüzün büyük veri teknolojilerine daha sürdürülebilir bir alternatif bulmak. Rochester Teknoloji Enstitüsü Kate Gleason Mühendislik Fakültesi’nde bilgisayar mühendisliği bölüm başkanı olan Amlan Ganguly, DNA tabanlı işlem için “Bu, depolamadan hesaplamaya ve hesaplamayı yapmak için DNA’yı bir araç olarak kullanmaya uzanan bir köprü anlamına geliyor” diyor.
Araştırmacıların DNA tabanlı işlemci gösterimi oldukça etkileyici olsa da bunun uygulanabilir bir DNA hesaplama geleceğine doğru atılan adımlardan yalnızca biri olduğu gerçeğini de unutmamak gerek. Yani bu araştırma, kısa bir süre içinde ürün olarak karşımıza çıkmayacak. Öte yandan bu alandaki çalışmaların sayısının arttığını da belirtmek gerek. Yaklaşık iki hafta önce oldukça pahalı olsa da veri depolamada DNA döneminin başladığını sizlere aktardı. Biomemory adlı girişim 1KB DNA depolama kartlarını 2026’da piyasaya süreceğini açıklamıştı.
Tüm bunlar ilk duyulduğunda “İsviçreli bilim insanları” ve benzeri bilim kurgu saçmalığı gibi geliyor olsa da DNA hesaplama ve DNA depolamanın ayakları yere basan olgular olduğunu belirtelim. Çok daha çevre dostu bir alternatif olmasının yanı sıra DNA depolama, SSD’lerden 3 ila 6 kat daha fazla olmak üzere çok daha yoğun bir kapasite vaat ediyor.
Öte yandan DNA’nın bir depolama ortamı ve hatta hesaplama kaynağı olarak potansiyeli, doğal yapısına ve özelliklerine dayanıyor. Bilindiği üzere DNA doğal olarak dört baz ATGC molekülünden (adenin, timin, guanin ve sitozin) oluşuyor. DNA’nın bu yapısı, özellikle mikroskobik ölçeği ile birleştiğinde, ikili sistemde gerekli olan 0/1 baz sayılarından daha verimli veri depolamaya olanak verebilir.
Ganguly’nin ekibi bu mikroakışkan DNA depolama/bilgi işlem cihazını DNA depolama ve bilgi işlemin geleceğini daha da ileriye taşımak için tasarladıklarını söylüyor. Araştırmada sergilenen DNA hesaplama, ticari uygulamalarda (veri merkezleri gibi) ve tıbbi uygulamalarda (biyomedikal cihazlar veya adli tıp gibi) kullanılmak üzere konumlandırılıyor. Tüm bunlara ek olarak DNA hesaplama ve depolamanın da kendine has sorunları var. Bunlardan en önemlisi çok yavaş çalışma ve yüksek gecikme sorunu.
Kendilerini kopyalayabilen DNA nanabotlar geliştirildi. için yorumlar kapalı
Bilim insanlarından oluşan uluslararası bir ekip, doğru koşullar altında şaşırtıcı bir şekilde süresiz olarak kendini kopyalayabilen DNA tabanlı yeni bir nanobot geliştirdi.
New York Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, teorik olarak kendilerini üstel olarak çoğaltabilen DNA tabanlı nanobotlar geliştirdi. Geliştirilen minik DNA robotları sadece dört DNA ipliğinden oluşuyor ve yapılarını şablon olarak kullanarak kendilerini herseferinde teker tekerkopyalayabiliyorlar. Bu DNA nanobotları, vücudumuzun içerisinde kalarak hastalıklara yeni bir tedavi yaklaşımı sağlayabilir.
Kendini kopyalayan nanobotlar
Dört DNA ipliği ile oluşturulan nanobotlar yaklaşık 100 nanometre boyutunda. Bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, aşağı yukarı bir insan saçının genişliğine sığacak şekilde yaklaşık bin tanesini an yana dizebilirsiniz. Ayrıca çalışabilmeleri için gereken belirli DNA ipliği hammaddelerini içeren bir çözelti içinde tutuluyorlar.
Parçaları üç boyutlu şekillerde bir araya getirebilen nanorobotlar New York Üniversitesi, Ningbo Cixi Biyomekanik Mühendisliği Enstitüsü ve Çin Bilimler Akademisi’nden bilim insanlarının işbirliğiyle geliştirildi. Bu, yalnızca iki boyutlu şekiller oluşturabilen önceki girişimlere kıyasla önemli ölçüde gelişme anlamına geliyor. Yeni robotlar, üçüncü boyuta ve daha fazla serbestlik derecesine erişmek için çok eksenli hassas katlama ve konumlandırma kullanıyor.
Ekip Science Robotics dergisinde yayınlanan çalışmalarında, “Dışarıdan kontrol edilen sıcaklık ve ultraviyole (UV) ışıktan yararlanarak, ~100 nanometre boyutundaki programlanabilir robotumuz farklı parçaları yakalıyor, bunları kaynaştırılabilecek şekilde konumlandırıyor ve hizalıyor, yapıyı serbest bırakıyor ve bir sonraki işlem için hazır olarak orijinal konfigürasyonuna geri dönüyor” diyor.
Nanobotlar neden önemli?
Bunun gibi nanobotlar vücut hücreleri içinde ilaç, enzim ve diğer kimyasalları üretme potansiyeline sahip. Araştırmacılar, bu makinelerin tüm 3D yapılarını ve işlevlerini kendi kendilerine kopyalayabildiklerinin altını çiziyorlar. Daha önceki araştırmalar, hata riski taşıyan 3D şekillere dönüştürülmesi gereken 2D şekillerle sınırlıydı. Ancak yeni araştırma sıfırdan 3D yapıların oluşturulmasına olanak sağlıyor.
Ancak DNA nanobotlarının tamamen kendi kendine yetemediklerini de belirtmek gerekiyor. Robotlar, dışarıdan kontrol edilen sıcaklık ve UV ışığına tepki olarak hareket ediyor. Bir araya getirdikleri DNA parçalarına kaynak yapmak için UV ışığı gerekiyor. Yeteri kadar bilimkurgu kültürünün içerisinde olanlar “kendi kendini kopyalayan nanobot” cümlesini duyduğunda Gray Goo senaryosunu (kontrolsüz bir şekilde kendini çoğaltabilen nanobotların yaşamı tehdit etmesi) akıllarına getirebilir. Neyse ki, geliştirilen DNA nanobotları için bu pek olası değil çünkü yeterli miktarda hassas DNA parçaları ve UV ışığı olmadan kendilerini ya da başka bir şeyi çoğaltmaları mümkün değil.
