Yeni Nesil Sekanslama Temel Veri Analizi - 2

Ufak bir uyarıyla başlayalım: YNS analizi karmaşık aşamalar içerir ancak çoğu zaman herhangi bir aşamanın tam olarak nasıl kullanılacağını bilmenizi gerektirmez. Bu nedenle bu ve sonraki yazıları okurken anlamadığınız bir kısım olursa tekrar okuyun, eğer yine de karışık geliyorsa sadece ilgili komutları çalıştırıp devam edin. Tüm süreci genel olarak anladığınızı düşündüğünüzde ilgili kısma tekrar göz atıp en azından ne amaçla kullanıldığını genel hatlarıyla anlamaya çalışın.

Yeni Nesil Sekanslama deneylerindeki en önemli aşamalardan birisi, kütüphane hazırlama aşamasıdır. Yaygın olarak kullanılan Illumina teknolojisinde sekanslanması amaçlanan DNA bölgesi -kullanılacak sarf malzemesinin özelliklerine göre- kısa DNA parçalarına bölünür ve iki ucuna adaptörler takılır. Adaptörler, sekanslanacak DNA parçasının sekanslama yüzeyindeki oligonükleotitlere hibridize olması için kullanılan ve dizilimi özel olarak belirlenen oligonükleotitlerdir. Kütüphane hazırlama aşaması tamamlandığında her bir DNA parçası aşağıdaki gibi bir yapıya kavuşur:

Yeni Nesil Sekanslama Temel Veri Analizi - 1

Birçok Yeni Nesil Sekanslama (YNS) veri çeşidi mevcut ve her biri için farklı bir yaklaşım gerekiyor. Bu yazı dizisinde veriye ilişkin temel özellikleri anlamak üzere yapılabilecek çeşitli yöntemlerden bahsedeceğim. Her bir yazıda, farklı durumlara ve hatta çoğu zaman da biyolojik olmayan verilere de uygulanabilecek araçları tanıtıp örnekler vereceğim.

Biyoinformatik analizleri ve genel anlamda da veri analizini öğrenmek isteyenler UNIX işletim sistemlerini eninde sonunda öğrenmek zorunda kalıyor, eğer Windows kullanıcısı iseniz en kısa sürede bu işletim sistemlerine alışmanızı öneririm. Linux veya Mac OS X işletim sistemlerinden birini edinerek ya da bu işletim sistemlerine sahip -örneğin üniversitenizdeki- bilgisayarlarda yazılarımdaki analizleri gerçekleştirebilirsiniz. Uygulama için şu adresteki örnek FASTQ dosyasını kullanabilirsiniz: http://ahmetrasit.com/fastq/SRR1513652.fastq.gz

ABD İzlenimlerim - 2

İlk yazımda ABD'de gözüme çarpan ilk anahtar kelimenin süreklilik olduğundan bahsetmiştim. Bahsetmeye değer bir sonraki kavram ise kişisel başarının her şeyin üzerinde olması.

İlk bakışta kulağa biraz farklı geliyor, öyle ya, ülkemizde kişisel başarıya gelene kadar çok daha önemli şeyler var. Hatta bir insanın kişisel olarak başarılı olması pratikte pek hoş karşılanan bir durum da değil. Örneğin hepimiz zengin olmak istiyoruz ama varlıklı bir insandan bahsederken bile o kişiyi hoş olmayan kelimelerle anıyoruz: "vay ***, gördün mü bindiği arabayı" gibi. Yıldızla sansürlediğim kısma konulabilecek ifadeler açısından çok zengin bir dilimiz var ve en basit imla kurallarında dahi dili kullanmaya özen göstermezken, bu tür durumlarda sınırları zorluyoruz. 

ABD İzlenimlerim - 1

Bir süre önce 2006 Nobel Ödülü sahibi Craig Mello'nun grubunda kıdemlı biyoinformatik uzmanı olarak göreve başladım. Buraya ait izlenimlerimi mümkün olduğunca objektif bir şekilde sizlerle hayranlık ve nefret uçlarında gezinmeden paylaşmak istiyorum. Öküzün altında buzağı aramanın fazlasıyla yaygın olduğu ve başarısızlığın yeni başarı olarak tanımlandığı bir ortamdan böylesine prestijli bir yere geçmek bana çok iyi geldi, ve yazmaya bu vesileyle tekrar başlamak istedim. 

Çalıştığım merkez ABD'nin kuzey doğusunda yer alan Massachusetts eyaletinde, Worcester şehrinde yer alıyor. Ekonomik büyüklüğün bir ölçüsü olan gayrısafi yurtiçi hasıla açısından baktığımızda bulunduğum eyalet 6.8 milyon nüfusla 474 milyar dolarlık bir GSYH'ye sahipken; Türkiye'nin rakamlarına baktığımızda 80 milyonluk nüfusla 734 milyar dolarlık bir GSYH değeriyle karşılaşıyoruz. Bulunduğum bölge yaşam bilimlerinin silikon vadisi olarak adlandırılıyor, zaten eyaletin en büyük ekonomik unsurlarından birini biyoteknoloji oluşturuyor. Dünyanın en iyi üniversitelerinden MIT ve Harvard'ı da içeren ve Sarmaşık Ligi olarak adlandırılan 8 üniversitenin ortasında yer alıyor.

Biyoinformatiğe Başka Bir Başlangıç - 1

Biyoinformatik öğrenmeye başladığım blogda yazmak artık işin iyice ciddileştiğini kabul etmemi sağladı :) Bu yüzden her şeyden önce, desteğini hiçbir zaman esirgemeyen Hocam Ahmet Raşit Öztürk’e teşekkür ederim.

Hedeflenmiş Yeni Nesil Sekanslama Yöntemleri

Yeni nesil sekanslama sistemleri araştırmacılara genomik, transkriptomik ve epigenomik alanlarında neredeyse aklına gelen bütün soruları sorabilecek yöntemler sunar. Yapılacak olan araştırmaya göre kütüphane hazırlama aşaması da oldukça değişmektedir. Genomik çalışmalarının en sık kullanılan yöntemlerinden biri de hedeflenmiş sekanslama (targeted sequencing)' dir. Bu yazımda ben de size bu yöntemden bahsedeceğim.

Yeni Nesil Sekanslama Nedir? - 3 (Veri Analizinde İzlenen Adımlar)

Deney tasarımınızı yaptınız, örneklerinizden kütüphane hazırladınız ve cihaza yüklediniz. Şimdi sırada veriyi elde etme ve analiz var. Hazır kitlerle de çalışsanız, kendi protokolünüzü de geliştirseniz ortaya çıkan ham verinin [raw data] işlenerek analize hazır hale gelmesinde mutlaka izlenmesi gereken bazı adımlar var.

Yeni Nesil Sekanslama Nedir? - 2 (Teknolojinin Arka Planı ve Kütüphane Hazırlama)

Yeni Nesil Sekanslama (YNS) teknolojisi diye adlandırdığımız şey aslında kendi içerisinde birçok farklı teknolojik yaklaşımı içeriyor, bunların neler olduklarından daha önce bahsetmiştim. Bu yazıda temel olarak YNS'nin çalışma prensiplerinden ve kütüphane hazırlama yöntemlerinden bahsedeceğim.

Sekanslama öncesi ilk yapmamız gereken şey organizmaların DNA'sını izole etmek. Maalesef henüz bu aşamayı ortadan kaldıran bir teknoloji yok. Ancak YNS için yapmamız gereken hazırlık bununla bitmiyor: genelde bu teknolojinin anlaşılması ve uygulaması en güç kısmı da burası. İzole edilen DNA'nın YNS cihazında kullanılabilmesi için geçmesi gereken bir dizi işleme kütüphane hazırlama [library preparation] deniyor.

Yeni Nesil Sekanslama Nedir? - 1 (Teknolojinin Potansiyeli)

Yeni Nesil Sekanslama'nın daha teknik detaylarından ve bu teknolojiyi ortaya çıkarakn süreçten bahsettiğim önceki yazılarıma şu bağlantılardan ulaşabilirsiniz:
YNS - Sanger
YNS - SAGE
YNS - Mevcut teknolojiler

Uzun bir aradan sonra hepinize merhaba. Yeni Nesil Sekanslama (YNS) [Next Generation Sequencing, NGS] günümüzdeki en güncel yüksek çıktılı [high-throughput] teknoloji. YNS teknolojisinin özü aslında birbirinden bağımsız yüz binlerce hatta milyonlarca sekanslamanın aynı anda aynı cihazda sınırlı bir süre içerisinde gerçekleştirilmesi. Bu teknolojide de gelişmeler öyle hızlı ki, şimdiden birkaç farklı versiyonu dünyada kullanılmaya başladı. Önce bu teknolojiyle neler yapılabildiğinden, ardından bu teknolojinin detaylarından, ve son olarak da bu teknoloji ile elde edilen verilerin nasıl analiz edilebileceğinden bahsetmeye çalışacağım.

Genomlar hakkında çok az şey biliyoruz. Genleri tarif yaklaşımımız bile aslında ne denli kısıtlı bilgiye sahip olduğumuzun bir göstergesi. Bunu sayısal olarak görmek isteyenler de https://genecards.weizmann.ac.il/v3/GIFtS.shtml adresindeki grafiği inceleyebilirler. Bu denli az şey bilmemizin bence en büyük nedeni, neyi aradığımızı bilmememiz.

Arduino Nedir?

Geçtiğimiz hafta Erciyes Teknopark'ın gerçekleştirmiş olduğu Arduino eğitimine Ahmet Raşit Öztürk ile birlikte katıldık. Arduino hakkında öğrendiklerim beni oldukça heyecanlandırdı ve bunları sizlerle paylaşmak istedim. Bunu anlatırken teknik konulara girmeyeceğim. Özellikle bir biyoinformatik bloğunda olduğumuzu düşünürsek teknik konulardan bahsetmek oldukça yersiz olacaktır.

Yoğunlaştırılmış Biyoinformatik Kursu 2. Gün Özeti - 01/07/2015

Birinci güne ilişkin notlara buradan ulaşabilirsiniz.

- Konferansın ikinci günü UCSC Genome Browser'da CFTR geni örneği üzerinden önemli parametreler adım adım veritabanı içeriklerinden bahsedilerek anlatıldı. Bu araca ait görüntüleme seçeneklerinden faydalanılarak farklı gen bölgelerinin türler arası korunum bilgileri görüntülenebilir. Korunum bilgileri yeni bilgilerin elde edilmesinde potansiyele sahiptir. Örneğin sorulabilecek sorulardan birisi şöyledir: "Birden fazla türde korunmuş bir intron bölgesinin anlamı ne olabilir?"

Yoğunlaştırılmış Biyoinformatik Kursu 1. Gün Özeti - 30/06/2015

Gecikme için özür dileyerek başlamak istiyorum; bu notları çok daha önce yayınlamam gerekiyordu. Aşağıda, eğitimin ilk gününde bahsedilen konulara ait ve bu seneki yaz kampı ekibimin gözünden notlar bulacaksınız. Bu notları olgunlaşmış bir eğitim materyali olarak görmek yerine bu alanda bir genel kültür edinmenize ve nereden devam etmeniz gerektiğine ilişkin bir anlayış geliştirmenize yardımcı olacak destekleyici bir döküman olarak okumanızı öneririm. Bu gönüllü organizasyonun hayat bulmasında çok büyük emekleri olan ekibime ve o gün yanımızda olarak bize destek veren ve elimizde olmayan sebeplerden ötürü karşılaştığımız sorunlara karşı hoşgörüsünü eksik etmeyen değerli katılımcılarımıza bu vesileyle tekrar teşekkür etmek istiyorum.