Güncel
Bekleyiniz...
Yeni Nesil Dizileme (NGS- Next-Generation Sequencing) Nedir?

Yeni Nesil Dizileme (NGS- Next-Generation Sequencing) Nedir?

 


Öbür dizileme teknolojileri kullanan birkaç yeni cins dizileme (NGS) platformu vardır. Tümü milyonlarca ufak DNA parçasının sıralanmasını paralel olarak gerçekleştirir. bir bir okumaları insan referans genomuna eşleyerek bu parçaları bir araya getirmek için biyoinformatik analizleri kullanılır. Böylece içten veriler ve umulmadık DNA varyasyonları hakkında bir iç görü sağlarlar. Yöntemin temelleri, deoksiribonükleotid trifosfatların, bir DNA şablon …

Farklı dizileme teknolojileri kullanan birkaç yeni nesil dizileme (NGS) platformu vardır. Hepsi milyonlarca ufak DNA parçasının sıralanmasını paralel olarak gerçekleştirir. bir bir okumaları insan referans genomuna eşleyerek bu parçaları bir araya getirmek için biyoinformatik analizleri kullanılır. Böylece içten veriler ve umulmadık DNA varyasyonları hakkında bir iç görü sağlarlar. Yöntemin temelleri, deoksiribonükleotid trifosfatların, bir DNA şablon zincirine dâhil edilmesini katalize eden DNA polimerazından oluşur. Her döngü esnasında, birleşme noktasında nükleotidler, florofor uyarımı ile tanımlanır. Kritik ayrım, tek bir DNA parçasını dizilemek yerine, NGS’nin bu süreci milyonlarca parçaya büyük ölçüde paralel bir şekilde genişletmesidir.
Yeni Nesil Dizileme (NGS- Next-Generation Sequencing) Nedir?NGS analizi, allellerin benzer büyüklükte olduğu durumlarda DNA’daki nükleotidlerin sırasındaki farklılıkları bulmaya müsade verir. aynı zamanda, tek bir iş akışında ansızın pozitif polimorfizmi aynı anda tahlil etmeye ihtimal tanır. NGS, bitmiş uzunluğuna ilave olarak manâlı dizi varyasyonunu ortaya çıkarır. Böylece geleneksel fragman analizine kıyasla STR’lerin ayırt edici gücünü arttırır. Ve bununla beraber önemli şekilde bozulmuş DNA söz konusu olduğunda büyük SNP panellerinin analizine de ihtimal tanır. öte taraftan, NGS’deki çoklu analizlerden elde edilen bilgilere bütün adli vakalarda gereklilik duyulmaz. Sıralama kapasitesinin büyük bölümlerini alabilir, bu da sonuç olarak yerleştirme çalışması başına daha az misal ve daha yüksek araştırma maliyeti ile sonuçlanır. Deneyimlere kadar, kitaplıkların boyutlandırılması ve miktarının belirlenmesi için güvenilir bir kalite denetleme platformu gereklidir.
NGS, biyoloji ile ilgili kanıtlarda yer alan mikroorganizmaların, cinsel yolla bulaşan enfeksiyonların tespiti ve ölüm sonrası aralığı (PMI) tahmin etmek amacıyla da kullanılabilir. NGS, genomun her temelini analiz ederek saptama edilen polimorfizmlerin süratli tüm genom tiplemesine uygun ülkü getirir. Böylece adli verilere daha yüksek çözünürlük ve daha artı doğruluk sağlayan yüksek verim ve çoğullama yeteneği ve doğruluğu avantajına sahiptir. Kadavra ve toprak ara yüzündeki edafik, nekrobiyomik mikroorganizmalar, konakçı beden öldüğünde ve ayrışmaya başladığında değişen fazla tür toplulukları oluşturur. Bu enerjik değişikliklerin karakterizasyonu, metagenomik teknolojilerle muhtemel kılınmıştır. Yüksek nitelikli bir adli mikrobiyal veritabanının yakında bir hakikat haline gelmesi, suçluların ve biyolojik teröristlerin süratli ve dürüst bir şekilde tanımlanmasına yardımcı olması bekleniyor.
İnsan dışı türlerin belirlenmesi bile adli tıp uygulamasının önemli bir bileşenidir. Entomolojik delil, PMI’yi ifade etmek için kullanılır. Aslında böceğin morfolojik olarak tanınmasına ve haşere hayat döngüsü aşamasının bir tahminine dayanır. Oysa moleküler genotipleme yöntemleri, sindirim sistemlerinde türlerin veya insan kalıtımsal materyalinin tanımlanması gerektiğinde adli entomolojik araştırmalar için manâlı bir yardım sağlayabilir. NGS teknolojisine dayalı epigenetik yaklaşımlar, bütün genom bisülfit dizileme ve metillenmiş DNA dizilemesini içerir.
İlginç bir şekilde, düşük miktarlarda açılış DNA’sı (100 pg), kantitatif metilasyon saptaması yoluyla başarıyla analiz edilmiştir. Ilave olarak, başka bir cesaret verici alıştırma, mikro hacimli kan lekesi örnekleri ile bisülfit genomik DNA dizilimi gerçekleştirmiştir. Bu bununla birlikte doku tipini, hastalıklarla ilişkileri tahmin etmek, bir DNA donörünün cinsiyetini ve yaşını vermek için de kullanılabilir. Dahası, tek yumurta ikizlerini fark gözetmek, benzer STR profilleri sergiledikleri için adli genetikte bir sınırlama olmuştur. NGS’ye ulaşabilen tek bir dizinin yüksek sayıdaki okumaları, metillenmiş DNA ve mitokondriyal SNP’lerin varyasyonlarını görmeyi sağlayarak, onları ayırt edilmesi için bir yol sağlar.
MikroRNA’lar adli bilime ancak yakın zamanda tanıtılmıştır. Uzunlukları 18–24 nükleotid olan endojen ufak RNA molekülleri sınıfıdır. Orada ufak ebat, bozunmaya karşısında direnç ve dokuya özgü veya yüksek düzeyde doku bambaşka açıklama, çoğu hücresel süreç için temel bir düzenleyici rol oynar. Bir DNA profilini belirli bir karoser sıvısına, nesil tanımlamasına, bambaşka rahatsızlık durumlarına ve adli ceset sıvısı tanımlanması için uygundurlar. Adli bilimlerde NGS teknolojisi, cinayet davalarının çözümüne katkı maddesi sağlayan başvuru formu alanını artırır. Laboratuvarlar arasında prosedürlerin standartlaştırılması, mahkeme önünde kabul edilmesinin yanı sıra kullanımlarının ve sınırlamalarının anlaşılmasına yol açar.

Cet ve Fenotipik İfade

İnsanlar DNA’larında % 99,9 özdeştir ve her insan genomu arasındaki ayrım küçüktür. yine de, bu küçük farklılıklar tahlil edilirken, neyin özgün kıldığını anlamaya muavin olur. İnsan genomları arasındaki varyasyon, dünya çapında rastgele dağılmamıştır. İnsanların yakınlarda yaşamış insanlarla birlikte torunları olma olasılığı daha yüksektir. Coğrafi olarak iki kişi veya popülasyon ne kadar yakınsa, genetik olarak o kadar benzer olma eğilimindedir. Popülasyona özgü aleller keza STR keza de SNP belirteçlerinde bulunmuştur. İnsan popülasyonu varyasyonunun genetik örüntüleri, bir dizi ardışık göç ve darboğaz olayından ortaya çıkmıştır.

Yeni Nesil Dizileme (NGS- Next-Generation Sequencing) Nedir?Ataların Kalıtımsal Belirteçlerinin Analizi

SNP’ler, daha düşük mutasyon oranları nedeniyle STR’lere kadar bir popülasyonda sabitlenmeye daha uygundur. SNP’ler her yüz nesilde bir sırayla değişirken, STR dönüşüm oranları yaklaşık olarak binde birdir. Ata bilgilendirici belirteçleri (AIM’ler), ayırt etmeye tezgâhtar olabilecek büyük frekans farklılıklarına sahip alellere sahiptir. SNP varyantlarının minik bir kısmı, ecdat için bilhassa bilgilendirici olarak ortaya çıkmıştır. Ve onları dağıtılmış popülasyonlarındaki varyasyon modelleriyle karşılaştırıştır. Yerinde ata bilgilendirici belirteçleri seçerken, popülasyonlar arasındaki ıraksama derecesi ve bir testin farklılaştırmaya çalıştığı popülasyonların sayısı, keza seçim sürecini etkiler.
Ata çıkarımı, benzer profillerdeki ilave verilerle soğuk olgu incelemelerine yardımcı olmak dahil birçok diğer başvuru sunar. Kayıp şahısların veya yıkım kurbanlarının daha eksiksiz bir şekilde tespit edilmesini sağlar. Keza karışık ebeveynli bireylerde fiziksel özelliklerin atipik kombinasyonlarının değerlendirir. Ve adli duyarlılığın zorunlu olduğu durumlarda, mesela tıbbi kayıtlar materyalinin veya arkeolojik DNA’nın test edilmesi gibi kalıtımsal çalışmaların güçlendirilmesinde kullanılır. Oysa AIM’ler, örneklerin atalarından kalma geçmişini tahminde bulunmak için % 100 içten değildir. örneğin, karışık atalara sahip bireyler beklenen fenotipik özelliklere sahip olmayabilir. bu nedenle, kalıtımsal testlerden elde edilen sonuçlar her zaman dikkatle ve yalnızca güvenilir kanıtlar bağlamında yorumlanmalıdır.
Nüfusun hareketinin daha yoğun olduğu ülkelerde, daha yüksek seviyelerde karışım beklenmektedir. bu nedenle genetik test sonuçlarının coğrafi konumla kuvvetli bir şekilde ilişkilendirilmesi mümkün değildir. aynı zamanda, eklenmiş cet olasılığı, herhangi bir AIM paneli ile herhangi bir istatistiğin kullanımında bir uyarı uyandırır. Atalara ait popülasyonlar referans popülasyonlar aralarında temsil edilmedikçe, karmakarışık soy bütünüyle tahmin edilemez. AIM’ler sınırlıdır, optimum SNP’lerin tanımlanması misal grupları arasında değişebilir. Bir Takım paneller çok fazla sayıda SNP’ye dayanır ve bu nedenle diğerlerinin farklı popülasyonları deneme etme kabiliyetini sınırlar. Suç mahallinin adli genetik araştırmalarındaki amaçlar, 1 ng’den daha küçük fazla ufak miktarlarda DNA üstünde gerçekleştirilebilir. AIM incelemelerinin sonucunun yorumlanması için strateji açıklayıcı olabilir. Çeşitli popülasyonlarda AIM profillerinin olasılığı hesaplanabilir. En yüksek olasılığa sahip olan, menşe popülasyonu olarak . Evvelden iki popülasyon belirlendiğinde, popülasyonların olanak oranları hesaplanır.
Bir popülasyonun diğerinden daha büyük olma olasılığı, iki popülasyondan herhangi birinin AIM profiliyle ilgili olduğunu kanıtlamaz. Çünkü popülasyonlar münhasır olsa bile, muhtemel bütün insanları kapsayacak şekilde kapsamlı değildirler. Aralıksız geçişler sebebiyle, AIM alelleri tüm insan grupları aralarında paylaşılır. Bir alelin mutlak varlığı veya yokluğu yok, daha ziyade, cet çıkarılırken genel olarak tahlil edilen popülasyondaki sıklığıdır. Otozomal markörlerin rekombinasyonu, bir bireyin karıştırılmış doğası hakkında ilave bilgi sağlayabilir. Y kromozom belirteçleri ve mitokondriyal DNA (mtDNA) sekans varyasyonunun, anne ve baba soyları ile ilgili ata çıkarımları için yararları ve sınırlamaları vardır. INDEL’ler de değerli AIM’ler olabilir, fakat belirteçlerin sayısı ve bilgilendirici layık SNP’lerinkinden daha azdır.

Fenotipik İfadenin Kalıtımsal Belirteçlerinin Analizi

Adli fenotipleme, kanıt niteliğindeki bir numunenin vericisinin soyuna ve harici olarak görünür özelliklerine (EVC’ler) ilişkin faydalı bilgiler sağlayabilir. Günümüzde, SNP’ler harici olarak görünür özelliklerin temel çıkarımını yapmaktadır. Failin DNA’sının mevcut olduğu fakat şüpheli tanımlanmadığı durumlarda, tanımların mevcut olmadığı veya belirsiz olduğu durumlarda bu, görgü tanığının ifadesinin yerini alabilir ve destekleyebilir.
DNA genotiplerinden EVC’lerin varsayım fenotiplerinin nihai amacı, bilinmeyen kişileri bulmak için polis araştırmalarını yardımcı olmaktır. Duruşma salonu kullanımı için DNA’nın bireyselleştirilmesinde, veri tabanı eşleşmeleri olmadan düşük miktarda DNA mevcutsa, standart adli STR profillemesini (DNA parçaları) yalnızca hedeflenen EVC eşleşen şüphelilerin sayısının azalması için yardımcı olabilir. Bir bireyin somut görünümünü aracısız olarak olay yeri materyalinden varsayım etme yeteneği, ilke olarak STR profillemenin DNA (profil) veritabanında bir isabet sağlayamadığı durumlarda, bilinmez faillerin dahil olduğu fazla sayıda potansiyel şüpheliyi sınırlandırır. Böylelikle polis soruşturmalarına muavin olabilir. Bu veya yetkililer göre seçilen bir güvenilmez ile bir eşleşme sağlayamadığında ya da mevcut DNA’nın düşük kalitesi miktarı sebebiyle bir STR profilinin oluşturulamadığı durumlarda geçerlidir.
Tanımlanamayan bir cismin, EVC’lerin insan açıklama için yol göstermesi beklenir. aynı zamanda, deri rengi, saç rengi, karoser boyu, erkek kelliği ve saç morfolojisi gibi öteki DNA belirteçlerini devretmek için hala incelemeler yapılmaktadır. Çok sayıda küresel alıştırma, popülasyonun coğrafi dağılımı ile cilt, saç ve iris pigmentasyonu, biyoloji ile ilgili metabolizma, biyoloji ile ilgili modifikasyon varyantları tanımlar. Hem, hastalığa duyarlık ve morfoloji dahil olmak üzere değişik insan fenotiplerine yan alel frekanslarındaki varyasyonlar arasındaki korelasyonları tanımlar. Çünkü bu varyasyonlar büyük nüfus çeşitliliği göstermesi bekleniyor. Araştırmacılar, DNA sonuçlarını kullanarak soydan gelen olasılıkları ya da fenotip tahminlerini anlamakta güçlük çekebilirler.

Yeni Nesil Dizileme (NGS- Next-Generation Sequencing) Nedir?Genetik DNA Veritabanı

Adli genetik, bir şüpheliyi kabul etme ya da ortadan kaldırma yeteneği açısından birçok ceza ve hukuk yargılamasında kilit bir test haline gelmiştir. Kabahat alanında, kabahat stratejilerinin tahlil edilmesine ve belirlenmesine, adli ve polis yönetiminin iyileştirilmesine olasılık tanır. DNA veritabanları, şüphelilerin veya hükümlülerin ve bazen mağdurların otomatik olarak karşılaştırılmasına ihtimal tanıyan cinayet davalarının çözümünü takip eder.
Bu nesil bir veritabanının yararlılığı, mevcut olduğu bütün ülkelerde tartışılmazdır. Her ülkenin mevzuatı, bu konuları etkileyen belirtilmiş noktalarda çeşitlilik göstermektedir. Bir öteki kayda değer nokta, hangi laboratuvarların veri tabanına dahil edilen DNA profilleri üretebileceğini belirlemektir. Yakın gelecekte, gelişmiş ülkelerin, bir takım suçlarla mücadelede temel bir vasıta olabilecek kalıtımsal verilerin değişimi için işbirliği anlaşmaları yapması muhtemeldir. Halk kurumlarının bu veritabanlarının kapsamını bilmeleri, cezai soruşturma amacıyla veri alışverişi ve harmanlama için işbirliği anlaşmaları oluşturmaları önemlidir.

Litaratür:
europepmc.org/articles/pmc4637504
scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-31802002000300004

Yazan: Özlem Güvenç Ağaoğlu

0 Yorumlar: