Biyolojik izlemede DNA tekniklerinin potansiyelini ortaya çıkarmak, iki önemli unsuru gerektirir: tanımlama ve tespit. Her iki durumda da bir dizi kavram çok önemlidir. Ancak bu alanda yol almak için temel kavramları anlamak gerekir. Çoğu zaman, numunelerdeki DNA konsantrasyonları doğrudan ve güvenilir analiz için çok düşüktür. Durumu daha da karmaşık hale getiren ise, ilgilenilen DNA segmentinin, genom olarak bilinen organizmanın tüm genetik yapısının sadece bir kısmını oluşturmasıdır.

Bu engelleri aşmak için DNA, küçük DNA fragmanlarını kopyalayan enzimatik bir süreç olan PCR (Polimeraz Zincir Reaksiyonu) yoluyla amplifikasyona tabi tutulur. Bir DNA fragmanını amplifiye etmek için, amplifikasyon sürecini başlatabilen özel olarak üretilmiş kısa sentetik DNA fragmanları olan primerler kullanılır. Primerler, bir organizmadan karakteristik bir DNA parçasını (DNA barkodu) amplifiye etmek için seçilebilir.

DNA barkodlama terimi, standartlaştırılmış tür tanımlama yöntemi olarak 2000’li yılların başında bilim adamları tarafından önerilmiştir. Bu isim, genetik kodun (DNA dizisi) DNA’nın dört yapı taşını (adenin, sitozin, guanin ve timin nükleotidleri) temsil eden dört renkle gösterilebilmesinden ve bir barkoda benzemesinden kaynaklanmaktadır.

PCR işleminden sonra, çoğaltılan DNA, dizileme adı verilen bir işlemle kod çözülebilir. Bu işlem, çoğaltılan DNA’nın dizisini okumayı içerir. DNA barkodundaki spesifik bilgiler daha sonra türleri ayırt etmek ve isimlendirmek için kullanılır. Tek bir organizmadan tek bir DNA barkodu belirlemek yerine, bu teknik birçok organizma içeren (karışık) bir numuneye de uygulanabilir (DNA metabarkodlama). DNA metabarkodlama için, Yeni Nesil Dizileme (NGS) veya Yüksek Verimli Dizileme (HTS) terimleri altında gruplandırılan bir dizi özel dizileme tekniği bulunmaktadır. Bu süreçte, tek bir türden tek bir dizilim yerine, birden fazla türden milyonlarca dizilimi aynı anda okumak mümkündür. Bu şekilde, çok sayıda organizmadan aynı anda çok fazla genetik bilgi elde edilebilir.

PCR, MIC analizinde de belirli bir hedef türden veya hedef işlevden DNA’yı amplifiye etmek için kullanılabilir. Primerleri tek bir türün DNA’sına uyacak kadar spesifik hale getirerek, birden fazla türün karışık bir örneğinden (MIC örneği gibi) sadece bu hedef türün DNA’sını amplifiye etmek mümkündür. Bu özel primerler, kantitatif PCR (qPCR) içinde kullanılabilir. Bu, endüstriyel bir sistemde belirli bir türün tespit edilmesini ve ayrıca farklı yerler arasında belirli hedef türden veya hedef işlevden tespit edilen DNA miktarları arasındaki farklar hakkında bir açıklama yapılmasını sağlar. Spesifik qPCR, numuneleri özellikle MIC ile ilgili süreçlerin varlığı açısından test etmek için çok uygun bir yöntemdir. MICBUSTERS olarak, bunu yerinde gerçekleştirmek için kullanıma hazır bir çözüm sunuyoruz.

qPCR nedir?

qPCR (quantitative PCR) ya da Gerçek Zamanlı PCR, DNA’nın belirli bölgelerinin miktarını gerçek zamanlı olarak ölçen moleküler biyoloji tekniğidir. Geleneksel PCR’dan farkı, DNA amplifikasyonu sırasında üretilen ürünün miktarının anlık olarak floresan sinyal aracılığıyla izlenebilmesidir. Bu sayede gen ifadesi analizi, virüs yükü tayini, bakteriyel enfeksiyon ve antibiyotik direncinin tespiti gibi uygulamalarda hızlı ve hassas kantitatif veriler elde edilir.

Biyolojik izleme alanında DNA tekniklerinin olanaklarını keşfetmek, iki temel öğe gerektirir: tanım ve tespit. Her iki durumda da birçok kavram kritik önem taşır. Bu alanda ilerleme kaydetmek için, öncelikle temel kavramlar net bir şekilde bilinmelidir. Genellikle, numunelerdeki DNA konsantrasyonları doğrudan ve güvenilir analizler için yetersiz düzeydedir. Bu durumu daha da zorlaştıran, incelenen DNA kısmının, genom adı verilen organizmanın genetik yapısının yalnızca bir bölümü olmasıdır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için, DNA, küçük DNA parçalarını çoğaltan enzimatik bir işlem olan PCR (Polimeraz Zincir Reaksiyonu) ile güçlendirilir. Bir DNA parçasının amplifiye edilmesi için, bu süreci başlatmaya yarayan özel kısa sentetik DNA parçaları olan primerler kullanılır. Primerler, belirli bir organizmadan karakteristik DNA parçasını (DNA barkodu) çoğaltmak için seçilebilir.

DNA barkodlama kavramı, standart tür tanımlama metodu olarak 2000’li yılların başında bilim insanları tarafından önerilmiştir. Bu isim, DNA’nın dört temel bileşenini (adenin, sitozin, guanin ve timin) temsil eden dört renk ile gösterilebilmesi ve bu yapının bir barkoda benzemesinden gelmektedir.

PCR sürecinin ardından çoğaltılan DNA, dizileme adı verilen bir işlemle çözümlenebilir. Bu aşama, çoğaltılan DNA’nın diziliminin okunmasını içerir. DNA barkodundaki özel bilgiler, türleri ayırt etmek ve adlandırmak için kullanılmaktadır. Bir organizmadan yalnızca bir DNA barkodu çıkarmak yerine, bu teknik çok sayıda organizmayı kapsayan (karışık) örneklere de uygulanır (DNA metabarkodlama). DNA metabarkodlama için, Yeni Nesil Dizileme (NGS) veya Yüksek Verimli Dizileme (HTS) adı altında çeşitli özel dizileme yöntemleri mevcuttur. Bu süreçte, tek bir türden sadece bir dizilim yerine, birden fazla türün milyonlarca dizilimi aynı anda okunabilir. Bu sayede, çok sayıda organizmadan geniş çapta genetik bilgi toplanabilir.

PCR, MIC analizlerinde belirli bir türden veya işlevden DNA’yı çoğaltmak için de kullanılabilir. Primerlerin tasarımı, belirli bir türün DNA’sına özel olacak şekilde yapıldığı takdirde, çok tür içeren karmaşık bir örnekten sadece hedef türün DNA’sını amplifiye etmek mümkündür. Bu özel primerler, kantitatif PCR (qPCR) işleminde kullanılabilir. Bu durum, endüstriyel bir sistemde belirli bir türün tespitini sağlamakla kalmayıp, ayrıca farklı yerlerde belirli hedef türden ya da hedef işlevden elde edilen DNA miktarları arasındaki farklılıkların açıklanmasına da olanak tanır. Spesifik qPCR, numunelerin özellikle MIC ile ilgili işlemlerin varlığı açısından taşınması için oldukça uygun bir yöntemdir. MICBUSTERS olarak, bunu saha koşullarında uygulamak için hazır bir çözüm sunmaktayız. DİBA ARGE Mühendislik Ltd. Şti. bu imkânı sunmak üzere ülkemizde hizmet sunmaya hazırdır.