İçeriğe atla

DNA barkodlama

DNA barkod şeması
DNA barkodlama
 
DNA barkodlama • Metabarkodlama
 
By taxa
  • Mikrobiyal
  • Mantar
  • Polen
  • Alg
  • Sucul
    • makroomurgasızlar
    • balık
Diğer
  • Çevresel DNA (eDNA)
    • Çevresel RNA
  • Metagenomik
    • virüsler
  • Metatranskriptomik
  • Shotgun dizileme
  • Hücre dışı RNA
  • Kimera
  • Sağlık
  • Diyet değerlendirmesi
  • Yaşam Barkodu Konsorsiyumu

DNA barkodlama, DNA'nın belirli, kısa bir bölümü kullanılarak yapılan bir tür tanımlama yöntemidir. Organizmaların genomlarındaki küçük farklılıklardan faydalanarak tıpkı marketlerde satılan ürünlerin de üzerinde olduğu gibi o türe ait bir barkod oluşturulabilir.[1] Bu "barkodlar" bazenleri bilinmeyen türleri tanımlamak, mümkün olduğu kadar çok taksonu kataloglamak veya tür sınırlarını belirlemek için geleneksel taksonomiyle karşılaştırmak amacıyla kullanılır.[2]

Farklı organizma gruplarını barkod kullanarak tanımlamak için farklı gen bölgeleri kullanılır. Hayvanlar ve bazı protistler için en yaygın kullanılan barkod bölgesi, mitokondriyal DNA'da bulunan sitokrom c oksidaz I (COI veya COX1) geninin bir kısmıdır. DNA barkodlaması için uygun diğer genler, mantarlar için sıklıkla kullanılan internal transcribed spacer (ITS) rRNA ve bitkiler için kullanılan RuBisCO'dur.[3][4][5] Mikroorganizmalar farklı gen bölgeleri kullanılarak tespit edilir. Örneğin 16S rRNA geni prokaryotların tanımlanmasında yaygın olarak kullanılırken, 18S rRNA geni çoğunlukla mikrobiyal ökaryotların saptanması için kullanılır. Bu gen bölgeleri, türler arası varyasyona göre daha az tür içi varyasyona sahip oldukları için seçilmiştir ve "Barcoding Gap" olarak da bilinir.[6]

DNA barkodlama, çiçekleri veya meyveleri mevcut olmadığında bile bitkinin yapraklarının tanımlanması; polen yayan hayvanların vücutlarında toplanan polenlerin tanımlanması; yetişkinlere göre daha az tanısal karaktere sahip olabilen böcek larvalarının tanımlanması veya bir hayvanın mide içeriğine, tükürüğüne veya dışkısına göre beslenmesinin araştırılması gibi uygulamaları içerir.[7] Barkodlama, birden fazla organizmanın DNA'sını içeren bir numuneden organizmaları tanımlamak için kullanıldığında, DNA metabar kodlaması terimi kullanılır.[8][9] Örneğin, su kalitesini değerlendirmek için nehirlerdeki ve akarsulardaki diatom topluluklarının DNA metabar kodlamasının kullanılması.[10]

Kaynakça

  1. ^ "What is DNA Barcoding?". iBOL. 7 Mart 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Mart 2019. 
  2. ^ Kress, W. John; Erickson, David L., (Ed.) (2012). DNA Barcodes: Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology (İngilizce). 858. Totowa, NJ: Humana Press. doi:10.1007/978-1-61779-591-6. ISBN 978-1-61779-590-9. 
  3. ^ Irinyi, L.; Lackner, M.; de Hoog, G. S.; Meyer, W. (2015). "DNA barcoding of fungi causing infections in humans and animals". Fungal Biology. 120 (2). ss. 125-136. doi:10.1016/j.funbio.2015.04.007. PMID 26781368. 
  4. ^ Schoch, Conrad L.; Seifert, Keith A.; Huhndorf, Sabine; Robert, Vincent; Spouge, John L.; Levesque, C. André; Chen, Wen; Fungal Barcoding Consortium (2012). "Nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) region as a universal DNA barcode marker for Fungi" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (16). ss. 6241-6246. doi:10.1073/pnas.1117018109 Özgürce erişilebilir. ISSN 0027-8424. PMC 3341068 $2. PMID 22454494. 7 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 4 Ocak 2024. 
  5. ^ CBOL Plant Working Group; Hollingsworth, P. M.; Forrest, L. L.; Spouge, J. L.; Hajibabaei, M.; Ratnasingham, S.; van der Bank, M.; Chase, M. W.; Cowan, R. S. (4 Ağustos 2009). "A DNA barcode for land plants". Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (31). ss. 12794-12797. doi:10.1073/pnas.0905845106 Özgürce erişilebilir. ISSN 0027-8424. PMC 2722355 $2. PMID 19666622. 
  6. ^ Paulay, Gustav; Meyer, Christopher P. (29 Kasım 2005). "DNA Barcoding: Error Rates Based on Comprehensive Sampling". PLOS Biology. 3 (12). ss. e422. doi:10.1371/journal.pbio.0030422 Özgürce erişilebilir. ISSN 1545-7885. PMC 1287506 $2. PMID 16336051. 
  7. ^ Soininen, Eeva M; Valentini, Alice; Coissac, Eric; Miquel, Christian; Gielly, Ludovic; Brochmann, Christian; Brysting, Anne K; Sønstebø, Jørn H; Ims, Rolf A (2009). "Analysing diet of small herbivores: the efficiency of DNA barcoding coupled with high-throughput pyrosequencing for deciphering the composition of complex plant mixtures". Frontiers in Zoology. 6 (1). s. 16. doi:10.1186/1742-9994-6-16 Özgürce erişilebilir. ISSN 1742-9994. PMC 2736939 $2. PMID 19695081. 
  8. ^ Creer, Simon; Deiner, Kristy; Frey, Serita; Porazinska, Dorota; Taberlet, Pierre; Thomas, W. Kelley; Potter, Caitlin; Bik, Holly M. (2016). Freckleton, Robert (Ed.). "The ecologist's field guide to sequence-based identification of biodiversity" (PDF). Methods in Ecology and Evolution. 7 (9). ss. 1008-1018. doi:10.1111/2041-210X.12574. 21 Haziran 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 4 Ocak 2024. 
  9. ^ Leese, Florian; ve diğerleri. (January 2018). "Why We Need Sustainable Networks Bridging Countries, Disciplines, Cultures and Generations for Aquatic Biomonitoring 2.0: A Perspective Derived from the DNAqua-Net COST Action". Advances in Ecological Research. Cilt 58. ss. 63-99. doi:10.1016/bs.aecr.2018.01.001. hdl:1822/72852 Özgürce erişilebilir. ISBN 9780128139493. 
  10. ^ Vasselon, Valentin; Rimet, Frédéric; Tapolczai, Kálmán; Bouchez, Agnès (2017). "Assessing ecological status with diatoms DNA metabarcoding: Scaling-up on a WFD monitoring network (Mayotte island, France)". Ecological Indicators. Cilt 82. ss. 1-12. doi:10.1016/j.ecolind.2017.06.024. ISSN 1470-160X. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">DNA</span> Canlıların genetik bilgilerini barındıran molekül

Deoksiriboz nükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmaların ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolü bilgiyi uzun süre saklamasıdır. Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır. Bazı DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır, diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde kullanılacağının düzenlenmesine yararlar.

<span class="mw-page-title-main">RNA</span> nükleotitlerden oluşan polimer

Ribonükleik asid (RNA), bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir. Her nükleotit bir azotlu baz, bir riboz şeker ve bir fosfattan oluşur. RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. RNA tiplerinden olan mesajcı RNA, DNA'daki bilgiyi protein sentez yeri olan ribozomlara taşır, ribozomal RNA ribozomun en önemli kısımlarını oluşturur, taşıyıcı RNA ise protein sentezinde kullanılmak üzere kullanılacak aminoasitlerin taşınmasında gereklidir. Ayrıca çeşitli RNA tipleri genlerin ne derece aktif olduğunu düzenlemeye yarar.

Mutasyon ya da değişinim, bir canlının genomu içindeki DNA ya da RNA diziliminde meydana gelen kalıcı değişmelerdir. Mutasyona sahip bir organizma ise mutant olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Amoebozoa</span> Protozoon şubesi

Amoebozoa Protistler ve Protozoa âlemine bağlı bir şubedir. Amoeboid protistlerinin yaklaşık 2400 tanımlanmış türünü kapsayan büyük taksonomi grubudur.

<span class="mw-page-title-main">Mitokondriyal DNA</span>

Mitokondriyal DNA (mtDNA), mitokondri organelinin sitoplazmaya benzer bir sıvı ile dolu olan matriks adı verilen bir kompartımanında bulunan, çift zincirden oluşmuş halkasal yapılı bir nükleik asittir. Her hücrede bir çift Kromozomal DNA bulunurken, mtDNA hücre başına 100-10.000 kopyaya sahip olabilir. Mitokondriyal DNA maternal kalıtım gösterir, bir başka deyişle anneden çocuklara aktarılır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleaz</span>

Nükleaz, nükleik asitleri kısmen veya tamamen parçalayan bir enzim tipidir. Bu enzimler gerek sindirim sisteminde, gerek de hücre içinde, örneğin hata tamiri, gen regülasyonu, viral savunma gibi önemli işlevlerin gerçekleşmesinde rol oynarlar. Nükleazlar, tiplerine bağlı olarak, DNA ve RNA zincirlerini çeşitli biçimlerde kesebilirler. Gen mühendisliğinde farklı nükleazlar DNA moleküllerinin arzu edilen biçime sokulmasında, ayrıca DNA ve RNA moleküllerinin yapılarının anlaşılmasında birer araç olarak kullanılır.

Ortak ata, evrimsel süreçte, birden fazla canlı türünün ortak genetik öncülü olan canlı. Modern biyolojide, Dünya üzerinde yaşayan ya da soyu tükenmiş birçok canlının, diğer alt canlı türlerinin ortak atası olduğu kabul edilir. Ayrıca tüm canlıların "evrensel bir ortak ata"dan ya da "ortak gen havuzu"ndan geldiği kabul edilir. Evrensel ortak ata kavramı, ilk kez 1859'da Charles Darwin'in Türlerin Kökeni kitabında ortaya atılmıştır.

Psödogenler işlevsel genlerin çalışmayan evrimsel akrabalarıdır, bunlar protein kodlama yeteneklerini kaybetmiş veya bir şekilde artık hücre içinde ifade edilmemektedir. Bazılarının intron veya promotörleri yoksa da, çoğunun gen-benzeri bazı özellikleri vardır, bunlar, protein veya RNA kodlamalarına engel olan çeşitli tip mutasyonlardan dolayı işlevsizdir. Bu terim 1977'de Jacq ve çalışma arkadaşları tarafından türetilmiş, sahte anlamına gelen "psödo-" öneki ve "gen" sözcüğünden türetilmiştir.

Mikro evrim, tek bir canlı türü ve bu türün popülasyonları içinde çeşitli seleksiyonlar sonucu oluşan tüm küçük değişimler ve evrimleşme olayları. Bu anlamda mikro evrim, bir popülasyonun gen sıklığında küçük ölçekte oluşan değişimlerin evrimidir.

<span class="mw-page-title-main">Phillip Allen Sharp</span> Amerikalı biyolog

Phillip Allen Sharp, Amerikan genetikçi ve moleküler biyolog. RNA bağlanmasının kaşiflerinden biridir. Richard J. Roberts ile birlikte ökaryot hücrelerinin DNA dizelerindeki genlerin bitişik sırada olmadığını, aralarda intron denilen okunmayan ve protein sentezine katılmayan bölümlerin olduğunu keşfettiler. Bu sayede mRNA'lar aynı DNA dizesinden bu bölümleri farklı şekilde silmeleri ile farklı proteinleri kodlayabilmektedir. İkili bu keşifleri ile 1993 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazanmışlardır.

Genetik materyali RNA olan virüslere RNA virüsü denir. Nükleik asitleri genellikle tek iplikçikli RNA (tiRNA) yapısındadır ancak çift iplikçikli olanlar da mevcuttur (çiRNA). Önemli insan hastalıklarına neden olan RNA virüslerine örnekler: ebola virüsü, SARS, nezle, grip, hepatit C, batı nil virüsü, çocuk felci ve kızamık.

Doğal antisens transkriptler (NAT) hücrede kodlanan, diğer RNA transkriptlerine tamamlayıcı RNA grubudur. Bunlar insanlarda, farelerde ve mayalarda dahil olmak üzere birçok ökaryot hücrede tespit edilmiştir. Bu grup hem protein kodlayan, hem de kodlamayan RNA'ları içerir. Mevcut kanıtlar NAT'ların; RNA interferaz (RNAi), alternatif bölünme, genomik baskı ve X-kromozomu inaktivasyonu gibi çeşitli rolleri olduğunu ortaya koyar. Nat'lar cis ve trans hareketlerine göre iki kategoriye ayrılırlar. Trans-NAT'lar hedeflerinden farklı bir konumda yazılır ve genellikle bazı uyumsuzluklara rağmen birçok transkripte karşı tamamlayıcıdır. MikroRNAlar daha az hata ile birden fazla transkripti hedef alan Trans-NAT'lara örnektir. Cis-natural antisense transkriptler (cis-NAT'lar) hedefleri ile aynı genomik bölgede yazılırlar. Karşı DNA ipliğinden çıkarlar ve kusursuz çiftleri oluştururlar.

Ökaryotik transkripsiyon, ökaryotik hücrelerin DNA'da depolanan genetik bilgiyi RNA replika birimlerine kopyalamak için kullandıkları ayrıntılı bir işlemdir. Gen transkripsiyonu hem ökaryotik hem de prokaryotik hücrelerde görülür. Tüm farklı RNA tiplerinin transkripsiyonunu başlatan prokaryotik RNA polimerazının aksine, ökaryotlardaki RNA polimerazlar, her biri farklı bir gen tipini kodlayan üç varyasyona sahiptir. Bir ökaryotik hücre, transkripsiyon ve translasyon işlemlerini ayıran bir çekirdeğe sahiptir. Ökaryotik transkripsiyon, DNA'nın nükleozomlara ve daha yüksek dereceli kromatin yapılarına paketlendiği çekirdeğin içinde meydana gelir. Ökaryotik genomun karmaşık oluşu, kompleks ve çok çeşitli bir gen anlatım kontrol mekanizmasının varlığını gerektirir.

Oligonükleotitler, genetik test, araştırma ve adli tıpta geniş bir uygulama alanına sahip olan kısa DNA veya RNA molekülleri, oligomerleridir. Laboratuvarda katı faz kimyasal sentezi ile yaygın olarak yapılan bu küçük nükleik asit bitleri, herhangi bir kullanıcı tanımlı diziye sahip tek sarmallı moleküller olarak üretilebilir ve bu nedenle yapay gen sentezi polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) DNA dizileme moleküler klonlama ve moleküler problar için hayati öneme sahiptir. Doğada oligonükleotitler genellikle gen ekspresyonunun düzenlenmesinde işlev gören küçük RNA molekülleri olarak bulunur veya daha büyük nükleik asit moleküllerinin parçalanmasından türetilen bozunma ara maddeleri olarak bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Crenarchaeota</span> arke filumu

Crenarchaeota, Archaea âlemine bağlı ökaryotlarla ilişkili bir algae şubesidir. Başlangıçta, Crenarchaeota'nın kükürt bağımlı ekstremofiller olduğu düşünülüyordu, ancak son çalışmalar, organizmaların deniz ortamında en bol bulunan arke olabileceğini gösteren karakteristik Crenarchaeota çevresel rRNA'sını tanımladı. Başlangıçta, rRNA dizilerine dayalı olarak diğer arkelerden ayrılmışlardı; bazı crenarchaea'ların histonlara sahip olduğu tespit edilmesine rağmen, histon eksikliği gibi diğer fizyolojik özellikler bu bölünmeyi desteklemiştir. Yakın zamana kadar kültürlenmiş tüm Crenarchaealar, bazıları 113 °C'ye kadar büyüme yeteneğine sahip olan termofilik veya hipertermofilik organizmaların. Bu organizmalar gram negatif boyanır ve morfolojik olarak çeşitlidir; çubuk, kok, ipliksi ve tuhaf şekilli hücrelere sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Santral dogma (moleküler biyoloji)</span> Biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının açıklanması

Moleküler biyolojinin santral (merkezi) dogması, biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının bir açıklamasıdır. Orijinal anlamı bu olmasa da, genellikle "DNA RNA'yı, RNA proteini yapar" şeklinde ifade edilir İlk olarak 1957'de Francis Crick tarafından ifade edilmiş, 1958'de ise yayınlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu</span>

Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu, polimeraz zincir reaksiyonuna (PCR) dayanan bir moleküler biyoloji laboratuvar tekniğidir. Hedeflenen bir DNA molekülünün amplifikasyonunu geleneksel PCR'da olduğu gibi sonunda değil, PCR sırasında izler. Real-time PCR, kantitatif ve yarı-kantitatif olarak kullanılabilir.

Biyosentez, substratların canlı organizmalarda daha karmaşık ürünlere dönüştürüldüğü çok aşamalı, enzim katalizli bir süreçtir. Biyosentezde basit bileşikler modifiye edilir, diğer bileşiklere dönüştürülür veya makromoleküller oluşturmak üzere birleştirilir. Bu süreç genellikle metabolik yollardan oluşur. Bu biyosentetik yollardan bazıları tek bir hücresel organel içinde yer alırken diğerleri birden fazla hücresel organel içinde yer alan enzimleri içerir. Bu biyosentetik yolların örnekleri arasında çift katlı lipit katmanının bileşenlerinin ve nükleotidlerin üretimi yer alır. Biyosentez genellikle anabolizma ile eş anlamlıdır ve bazı durumlarda birbirinin yerine kullanılır.

Moleküler klonlamada vektör, yabancı bir nükleik diziyi yapay olarak çoğaltılabileceği ve/veya ifade edilebileceği başka bir hücreye taşımak için bir araç olarak kullanılan herhangi bir parçacıktır. Yabancı DNA içeren bir vektör rekombinant DNA olarak adlandırılır. Dört ana vektör türü plazmidler, viral vektörler, kozmidler ve yapay kromozomlardır. Bunlar arasında en yaygın kullanılan vektörler plazmidlerdir. Tüm tasarlanmış vektörlerde ortak olan bir replikasyon orijini, bir çoklu klonlama bölgesi ve seçilebilir bir işaretleyicidir.

İlk evrensel ortak ata, her modern hücre dahil olmak üzere, son evrensel ortak atanın (LUCA) ve onun soyundan gelenlerin en eski atası olduğu düşünülen hücresel olmayan bir varlıktır. FUCA aynı zamanda LUCA'nın hiçbirinin modern torunları olmayan eski kardeş soylarının da atası olacaktır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.