ÖÖY 10
Hoş geldiniz ÖÖY 10 “Entegre çevresel omik -ekolojik örnekler ve nişlerin izlenmesi”
Kısaca
ÖÖY 10 için öngörülmektedir:
- Akademik profesyoneller (Eğitmenler, Mentörler, Danışmanlar); AYÇ 8
ÖÖY 10 Özet
Çevresel proteomikler, doğal, kontrolsüz koşullarda büyüme ortamlarının organizma gelişimi üzerindeki etkilerini inceleyen bir proteomik uygulama alanıdır. Bu proteomik dalı, hücrede ifade edilen proteinlerin tanımlanmasına ve nicel olarak belirlenmesine, temel hücresel süreçlerin mekanizmalarının keşfedilmesine ve sintrofi, gen değişimi ve hücreler arası iletişim gibi olguların moleküler düzeyde aydınlatılmasına katkıda bulunur. Çevresel proteomik, mikrobiyal baskın organizmaların topluluklarını araştırır ve çevresel değişikliklere (norma ve stres altında) fizyolojik tepkileri yansıtan çeşitli protein üretim ve ifade modellerini belirler.
Model çevresel mikroorganizmalarla laboratuvar araştırmaları gerçekleştirir ve doğal mikrobiyal toplulukları inceleyerek kolektif proteomlarını (metaproteomik) analiz eder. Çevresel proteomik, protein tanımlama ve yapısal karakterizasyona olanak tanıyan metodolojik ve teknik yeniliklere (örn. 2D PAGE, LC, ICAT, MS, faj görüntüleme, biyoinformatik vb) sahip olduğundan; metabolik mühendislik, mikrobiyal ekoloji, çevresel stres toleransı vb. çeşitli araştırma ve uygulama alanlarına sahiptir.
Çevresel mRNA (çevresel transkriptomik), topluluk düzeyinde ifade edilen gen türleri hakkında bilgi eksikliği olan mikrobiyal toplulukların transkriptomlarını alır. Mikrobiyal genetik potansiyeli biyojeokimyasal faaliyetleriyle ilişkilendirir. Bununla birlikte, bu yaklaşımı çevre biliminde moleküler düzeyde çeşitli uygulamalar için kullanma vizyonu, poliadenilasyon mekanizmasının olmaması, mRNA’ların çok kısa yarı ömürleri ve mikrobiyal hücredeki toplam RNA havuzunda mRNA moleküllerinin bolluğunun zayıf tespit sinyallerine yol açması gibi mRNA ile çalışmanın teknik zorlukları nedeniyle engellenmektedir. Bu zorlukların üstesinden gelmek ve kısmi çevresel transkriptomların analizini kolaylaştırmak için protokoller geliştirilmiştir. Umut verici çalışmalar arasında, nicel ekolojik araştırmalar için gerekli olan fonksiyonel genlerin topluluğa özgü dizilerinin elde edilmesi, bilinen mikrobiyal süreçler için yeni hipotezlerin oluşturulması veya doğal mikrobiyal toplulukların genetik potansiyelinin ve faaliyet modellerinin değerlendirilmesi (çevresel genomiklerin yardımıyla) sayılabilir.
Çevre biyoteknolojisi, doğal çevreyi incelemek ve yönetmek için biyoteknoloji esaslarının ve tekniklerinin uygulanmasıdır. Kirlenmiş alanların temizlenmesi, toprak sağlığının iyileştirilmesi ve sera gazı emisyonlarının azaltılması gibi çevrenin korunmasına yönelik işlevlerin yerine getirilmesi için mikroorganizmaların ve diğer biyolojik ajanların kullanımını içerir. Çevre biyoteknolojisi uygulamalarına örnek olarak su ve topraktaki kirleticileri parçalamak için bakterilerin kullanılması, atık sudaki fazla besin maddelerinin adsorbasyonu için alglerin kullanılması ve çöp sahalarındaki organik maddeleri ayrıştırmak için mantarların kullanılması verilebilir. Çevre biyoteknolojisi, çevre sorunlarına sürdürülebilir çözümler bulunmasına katkıda bulunma potansiyeline sahiptir ve aktif bir araştırma ve geliştirme alanıdır. Çevresel veri tabanı, çevresel kalite, izleme, kaynak yönetimi ve korumanın tüm yönleriyle ilgili uluslararası bilimsel literatüre erişim sağlar. Biyoinformatik, ekolojik süreçleri anlamak, verileri yönetmek ve küresel zorlukları ele almak için araçlar geliştirmek için gereklidir.
Günümüzde çevre koruma, moleküler ve “omik” teknolojilerin, kirliliği sınırlamak ve ortadan kaldırmak için ekosistemlerde bulunan mikrobiyal toplulukların doğasını, davranışlarını ve işlevlerini belirlemek için nasıl kullanılabileceğini özellikle önemsemektedir. Çevresel “omikler”, fenotip-genotip ilişkilerini geliştirmek için çok çeşitli organizmaların ve/veya karmaşık mikrobiyal toplulukların metabolik süreçlerini daha iyi anlamayı ve böylece çevresel değişikliklere yanıt olarak organizmaların adaptasyonundan sorumlu anahtar moleküller ve süreçler hakkında yeni bilgiler sağlamayı amaçlamaktadır. Yeni omik yaklaşımlardaki (metagenomik, metatranskriptomik, metaproteomik, metabolomik ve fluxomik) ve uygulamalı multi-omik yaklaşımındaki ilerlemeler, mikrobiyal topluluklar ve temel biyoteknolojik uygulamalar hakkında – kirletici biyoremediasyondan yenilikçi biyosensörlerin tasarımına, yeni katalizörlerin taranmasına veya malzeme ve ürünlerin biyolojik üretimine kadar – çok önemli bilgiler sunmaktadır. “Omik” teknolojilerindeki ilerleme, yeni biyoteknolojik uygulamalar geliştirmek ve optimize etmek için yeni ortamları ve süreçleri incelememize ve özelliklerine göre tanımlamamıza olanak sağlayacaktır.
Eğitim hedefleri
Bu ÖÖY’nin, aşağıdakiler hakkında yeni bilgi ve beceriler sunmaktadır:
- Proteomik ve çevresel proteomiklerin temelleri
- Çevresel proteomiğin ana kategorileri ve bunlarla ilgili metodolojik ve teknik yenilikler
- Çevresel proteomik uygulamalarının zorlukları, sınırları ve perspektifi
- Genetik potansiyeli mikrobiyal biyojeokimyasal aktivite ile ilişkilendiren çevresel transkriptomik
- Kısmi çevresel transkriptomların analizi için protokoldeki temel adımlar
- Transkripsiyonel heterojenliğin zorluklarının üstesinden gelmek için farklı yaklaşımlar ve çözümler
- Biyolojik verilerin anlaşılması için biyoinformatik yöntemler ve yazılım araçları
- Veri bilimi – çevre bilimi ile ilgili çok sayıda bilgiye erişim sağlayan çevresel veri tabanları
- Çevre bilimi – çevreyi inceleyen ve çevre sorunlarını çözen alan
- Çevresel biyoinformatiğin zorlukları ve perspektifi
- Omik teknolojileri kullanarak ekolojik araştırmalarda çoklu-omik bütünsel yaklaşım
- Biyoteknolojik uygulamalar için omik teknikler ve yaklaşımlar: biyodegradasyon, biyoremediasyon, sürdürülebilir tarım, çevresel zararın azaltılması/azaltılması
- “оmik” tekniklerin biyo-teknolojik uygulamalarında beklentiler ve zorluklar
Beklenen öğrenme çıktıları
Bu ÖÖY’nin tamamlanmasının ardından öğrenciler şunları yapabileceklerdir:
- Proteomik / çevresel proteomik prensiplerini tanımlamak
- Ekosistemlerin ve toplulukların protein çeşitliliğinin değerlendirilmesi için proteiyomik çalışmaların uygulanması
- Çevresel proteomik çalışmalarının ana kategorilerini tanımlama
- Metabolik mühendislik, mikrobiyal ekoloji araştırmaları ve çevresel stres toleransı değerlendirmesi için çevreselproteomik uygulamalarını açıklamak
- Çevresel proteomiklerin zorluklarını, sınırlarını ve perspektifini belirtmek
- Çevresel mRNA’nın temelini ortaya koyar (çevresel transkriptomik)
- mRNA ile çalışmanın teknik zorluklarını açıklayabilir
- Kısmi çevresel transkriptomların analizi için protokoldeki temel adımları bilirve uygular
- Mikrobiyal ekolojide çevresel mRNA yaklaşımının gelişmekte olan başlıca i uygulamalarını anlar
- Tek hücreli transkriptomik ve tek hücreli RNA dizilemede en son teknolojideki iyi uygulamaları yapabilir
- Çevresel biyoinformatiğin ilkelerini ve temel yönlerini, yöntemlerini ve yazılım araçlarını tanımlamak
- İnsanın çevre üzerindeki etkisinin tüm yönlerini kapsayan farklı çevresel veri tabanlarını kullanmak
- Çevre biliminin ana kategorilerini tanımlamak
- Çevresel biyoinformatik uygulamalarını açıklamak
- Çevresel biyoinformatiğin zorluklarını, sınırlarını ve perspektifini tanımlamak
- Ekolojik araştırmalarda omik yaklaşımları tanımlamak
- Biyoremediasyon ve çevre koruma için bütünsel bir multiomik yaklaşımın rolünü sunmak.
- Çevresel bağlamda biyoteknolojik uygulamalar için multiomik tekniklerin ve yaklaşımların potansiyelini ortaya çıkarmak
- Petrol kirliliğini azaltmak ve çevreye verilen zararı hafifletmek için biyoteknoloji geliştirmeye yönelik çok bileşenli bir çözüm üretmek
- Çevresel bağlamda biyoteknolojik uygulamalar için Omik tekniklerinin uygulanmasındaki ana perspektifleri ve zorlukları tanımlamak.
Kompozisyon
Bu ÖÖY iki bölümden oluşmaktadır Öğrenme Çıktıları Birimi (ÖÇB 9 & ÖÇB 10)
- ÖÇB 9:
- Modül 3: İleri çevresel proteomikler
- Modül 7: Çevresel örneklerde mikrobiyal gen transkriptleri
- ÖÇB 10:
- Modül 6: Çevresel veritabanı ve biyoinformatik
- Modül 11: Biyoteknolojik uygulamalar için omik teknikler
Öğrenme İçeriği
ÖÖY10 öğrenme içeriğine buradan erişin!
>>> İleri çevresel proteomikler
>>> Çevresel örneklerde mikrobiyal gen transkriptleri
Bilgi Değerlendirmesi
Bilginizi kontrol edin!
AKTS Kredi Puanları & Sertifika
Sertifikanızı alın!
