ÖÖY 7
Hoş geldiniz ÖÖY 7 “Hava kirliliği değerlendirmesi için entegre çevresel omikler”
Kısaca
ÖÖY 7 için öngörülmektedir:
- Yüksek lisans mezunları: Doktora öğrencileri; AYÇ 7
- Yüksek lisans mezunları: Doktora sonrası araştırmacılar & Araştırma görevlileri; AYÇ 8
ÖÖY 7 Özet
Genom verilerinin oluşturulması ve yorumlanmasına yönelik DNA temelli yaklaşımların gelişmi, diğerlerinin yanı sıra, çevresel DNA (eDNA) kullanılarak genomların çevresel ölçekte incelenmesini de kapsamaktadır. eDNA, çevredeki bir organizmadan salınan nükleer ve mitokondriyal kökenli genetik materyaldir. Biyomateryal bulunmasına gerek kalmadan doğrudan çevresel örneklerden (karasal veya sucul) elde edilir ve verimli, manipülasyonu kolay ve standartlaştırılmış, invazif olmayan bir örnekleme yaklaşımı olarak kullanılır. Böylece, eDNA örneklemesi tür dağılımının izlenmesi için uygulanır ve hassas ve uygun maliyetli protokoller aracılığıyla çalışır. Bilim insanlarının karşılaştığı mevcut teknik zorluklar ve dezavantajlar temel olarak eDNA elde etme, dizileme ve veri yorumlamadaki zorluklarla ilgili olsa da, eDNA uygulamalarının potansiyeli tartışılmazdır. eDNA uygulamalarına ilişkin perspektifler, eDNA’nın tespiti için saha yöntemlerinin ve laboratuvar protokollerinin geliştirilmesini ve biyolojik çeşitlilik envanteri ve izleme aracı olarak eDNA uygulamasındaki teknik gelişmeleri kapsamaktadır.
Hava kirleticilerine maruz kalmanın sağlık üzerindeki etkilerini incelemek için kullanılan omik yaklaşımlar, genomik düzeyde sistematik araştırmaları içermektedir. Genomik ve epigenomik, DNA’daki tek nükleotid polimorfizmlerine (SNP) (genom çapında) ve DNA metilasyonundaki farklılıklar ve translasyon sonrası histon modifikasyonları (epigenom çapında) gibi epigenomik değişikliklere dayanan çalışmalar yoluyla hava kirleticisine maruz kalmaya verilen yanıtın değerlendirilmesine katkıda bulunur. Gen-çevre etkileşiminden kaynaklanan genom/epigenom değişiklikleri, metabolik düzeyde protein ifadesini ve işlevini etkiler, böylece hava kirliliğine yanıt olarak hücresel işlevleri etkiler. Bu değişikliklerin genomik/epigenomik araçlarla değerlendirilmesi, hava kirleticilerinin olumsuz etkilerinin anlaşılmasını kolaylaştırır. Bu vaka çalışması, SNP’nin genom çapında ilişkilendirme çalışmaları, DNA metilasyonundaki değişiklikler ve hava kirleticisine maruz kalma ile ortaya çıkan translasyon sonrası histon modifikasyonlarındaki son durum hakkında veriler sunmaktadır. Materyal ayrıca GWIS ve hava kirliliği epigenetik epidemiyolojik çalışmaları için kavramsal modelleri avantajlı araştırma perspektifleri olarak ortaya koymaktadır.
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:
- Türlerin, popülasyonların ve toplulukların moleküler düzeyde izlenmesi için bir araç olarak eDNA
- eDNA örneklemenin teknik zorlukları ve dezavantajları
- DNA uygulama alanları ve gelecek potansiyeli
- Hava kirleticilerine maruz kalmanın olumsuz etkilerini incelemek için ‘Omikler’ (özellikle genomik ve epigenomik) yaklaşımları
- Genom çapında ilişkilendirme çalışmaları (GWAS) Hava kirliliğine maruz kalmanın genom çapında etkileşim çalışmaları (GWIS)
- Hava kirliliği araştırmalarında epigenomik modifikasyonların etkisi
- 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:
- eDNA’nın türlerin, popülasyonların ve toplulukların moleküler düzeyde izlenmesine yönelik bir araç olarak tanımlanması
- Mikrobiyal kökenli ve makro organizmalara ait eDNA’nın farklı habitat ve zaman dilimlerindeki uygulama alanlarını açıklamak
- Tür dağılımını izlemek için eDNA örnekleme protokollerini tanıma ve uygulama
- eDNA örneklemenin ve veri yorumlamanın teknik zorluklarını ve dezavantajlarını açıklamak
- eDNA uygulamalarının potansiyelini anlamak Describe the principles of transcriptomics / landscape transcriptomics
- Genom çapında ilişkilendirme çalışmalarının hava kirleticilerin olumsuz etkilerine dair anlayışımızı nasıl geliştirebileceğini açıklamak
- Hava kirleticilerine maruz kalma ve epigenom arasındaki bağlantıların anlaşılması
- Hava kirleticilerine maruziyete biyolojik yanıtın değerlendirilmesi için araçlar olarak ‘aday gen’ ve ‘genom çapında’ (‘hipotezden bağımsız’) yaklaşımların ilkelerini sunmak
- Hava kirliliğini bir model olarak kullanarak çevresel maruziyetlerin olumsuz etkilerinde epigenomun nedensel rolünü incelemek
- Sağlıklı bireylerde kontrollü hava kirletici maruziyetlerini ölçmek için GWAS kullanımına yönelik yaklaşımın özünü bilmek
- 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 3 & ÖÇB 10)
- ÖÇB 3:
- Modül 1: Genomik: çevresel DNA ve örnekleme
- Modül 10: Hava kirliliği genomiği
- ÖÇB 10:
- Modül 6: Çevresel veritabanı ve biyoinformatik
- Modül 11: Biyoteknolojik uygulamalar için omik teknikler
Öğrenme İçeriği
ÖÖY7 öğrenme içeriğine buradan erişin!
>>> Genomik: çevresel DNA ve örnekleme
Bilgi Değerlendirmesi
Bilginizi kontrol edin!
AKTS Kredi Puanları & Sertifika
Sertifikanızı alın!
