Meta-Genomik Gen Analizi için Filtre Tasarımı

İbrahim Savran; Esra Erden

doi:10.24012/dumf.496688

Meta-Genomik Gen Analizi için Filtre Tasarımı

Öz

Bazı virüsler hariç tüm canlılarda kalıtımın temel yapısını nükleik asitler oluşturmaktadır. Bilim insanları kalıtım üzerine çeşitli çalışmalar yapmıştır. Yapılan araştırmalar ve deneyler sonucunda bilginin depolanması, bilgiye ulaşma ve bilginin analizinin rahat bir şekilde yapılmasına gerek duyulmuştur. Bunun için biyolojinin bilgisayarlar üzerinde kullanımı 1960’lı yıllarda başlamıştır. Sonrasında bilgisayar bilimleri geliştikçe biyolojinin gelişmesi ve araştırma alanları da artmıştır. Gelişmeler arttıkça biyolojinin büyük çaplı deneyler, makro molekül yapıları, DNA ve RNA gibi alanlarda araştırmaları daha çok olmaya başlamıştır. Son 50 yıl boyunca, hastalıklardaki artış bilim insanlarını DNA dizilimleri üzerinde çalışma yapmaya yönlendirmiştir. 1970’lerin başlarında ilk DNA dizileri üniversite araştırmacıları tarafından bulunmuştur. Daha sonralardan Sanger ve arkadaşları geliştirdikleri dizileme yöntemi ile insan genomunu dizilemeyi başarınca Yeni Nesil Dizileme kavramı ortaya çıkmıştır. Yeni Nesil Dizileme yöntemi kullanılarak çok büyük boyuttaki gen sekanslarına dizileme yapılmıştır. Ancak gen sekanlarının uzunlukları çok büyük olduğu için dizileme yapılırken hatalar ile karşılaşılır. Ayrıca ideal DNA dizileme daha hızlı ve kolay çözüme ulaşmalıdır. Bu çalışmada gen sekanslamadaki hataları azaltma üzerinde çalışılmıştır. Bir filtre yardımı ile büyük boyuttaki gen sekanlarını benzerlik açısına göre birkaç kümeye ayırılmıştır. Ayrılan bu dizilerde doğru sıralamalar elde edilmeye çalışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

DNA dizileme,Biyoinformatik,Yeni nesil dizileme,Meta-genomik gen,Sonek ağacı,Filtre

Kaynakça

Bentley DR, Balasubramanian S, Swerdlow HP, Smith GP, Milton J, Brown CG, et al. Accurate whole human genome sequencing using reversible terminator chemistry. Nature. 2008;456(7218):53-9.
Cormen, T.H., Leiserson, C.E. ve Rivest, R.L. (1989). Introduction to Algorithms The MIT Press, Boston.
İnan O. (2006). Ardışık tekrarlı DNA dizilerinin optimum düzeyde bulunmasına yönelik programlama çalışmaları.
Kalyanaraman A., Aluru S., Brendel V., Kothari S., Space and time efficient parallel algorithms and software for EST clustering, IEEE Transactions on parallel and distributed systems, 14:1209–1221, 2003.
Kärkkäinen J. Sanders P. Simple linear work suffix array construction, Automata, Languages and Programming, Springer Berlin Heidelberg, 943–955, 2003.
Kim, D.K., Sim, J.S., Park, H., Park, K.: Linear-time construction of suffix arrays. In: Proceedings 14th Annual Symp. Combinatorial Pattern Matching, LNCS 2676, Springer-Verlag. (2003) 186–199.
Ko P. and Aluru S. Space efficient linear time construction of suffix arrays. In Proceedings 14th CPM, LNCS 2676, Springer-Verlag, pages 200–210, 2003.
Kushner I. ve Samols D., Oswald Avery and the pneumococcus.,2011

Manber U., Myers G., Suffix arrays: a new method for on-line string searches. First Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, pp. 319-327, 1990.
Margulies M, Egholm M, Airman WE, Attiya S, Bader JS, Bemben LA, et.al.. Genome sequencing in microfabricated high-density picolitre reactors. Nature. 2005 Sep 15;437(7057):376-80.
Olsvik O, Wahlberg J, Petterson B; ve diğerleri. (January 1993). "Use of automated sequencing of polymerase chain reaction-generated amplicons to identify three types of cholera toxin subunit B in Vibrio cholerae O1 strains". J. Clin. Microbiol. 31 (1), s. 22-5.
Pettersson E, Lundeberg J, Ahmadian A (February 2009). "Generations of sequencing technologies". Genomics. 93 (2), s. 105-11.
Pray, L. (2008) Discovery of DNA structure and function: Watson and Crick. Nature Education 1(1):100.
Richter D.C., Ott F., Auch A.F., Schmid R., Huson D.H. MetaSim - A Sequencing Simulator for Genomics and Metagenomics. PLoS ONE 3(10): e3373, 2008.
Sanger F, Nicklen S, Coulson AR (December 1977). "DNA sequencing with chain-terminating inhibitors". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 74 (12): 5463–7.
Sanger et al., 1977b. Nucleotid sequence of bacteriophage X174 DNA. Nature 265:687-695.Savran I., High-performance meta-genomic gene Identification(2014).
Stein LD.,International Human Genome Sequencing Consortium. Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature. 2004;431(7011):931-45.
Türktaş M., DNA Dizi Analizi. Floresan Temelli Yeni nesil genetik analiz uygulamaları: DNA dizi analizi, moleküler markörler uygulamaları ve çoklu gen anlatım analizleri uygulamalı eğitimi kitapçığı, TÜBİTAK (2011).
Ulutin, T. (2005). Insan genom projesi. Moleküler Hematoloji ve Sitoge netik Alt Komitesi, Temel Moleküler Biyoloji Kursu,70-72.
Üstek D. ,Abacı N. , Sırma S. ,Çakiris A.(2011) Deneysel Tıp Ara¸stırma Enstitüsü Dergisi,1(1),11-18.Wolpaw R. J., Birbaumer N., McFarland, D.J., Pfurtscheller, G., Vaughan, T.M., (2002). BCI for communication and control, Clinical Neurophysiology, 113, 767-791.
NCBI: National Center for Biotechnology Information. http://www.ncbi.nlm.nih.gov Erişim tarihi 20 Kasım 2018.