Biyolojinin sunduğu bilgi birikimini bilgisayar teknolojilerinin analiz teknikleri ile değerlendirmeyi sağlayan biyoinformatik ile biyolojik süreçlerin anlaşılabilirliğini artırmak hedefleniyor. Biyoinformatiğin özellikle hem hastalık yapan etkenlerin saptanmasında hem de bu hastalıkların tedavisinin bulunmasında bilim insanlarına kolaylık sağladığını vurgulayan Dr. Öğr. Üyesi Fatma Gizem Avcı, kişiye özel tıpta yepyeni bir çağın başladığına dikkat çekiyor. Avcı, biyolojik soruların bilgisayar programları aracılığıyla çözülmesinin de biyoinformatik sayesinde mümkün hale geldiğini ifade ediyor.
Üsküdar Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Biyomühendislik İngilizce Bölüm Başkanı Dr. Öğr. Üyesi Fatma Gizem Avcı, disiplinler arası bir bilim dalı olan biyoinformatikin sağlık alanında sağladığı faydalardan bahsetti.
Talep sonucu hızla gelişti
Biyoloji ve enformatik kelimelerinin birleşiminden oluşan biyoinformatiğin disiplinler arası bir bilim dalı olduğunu belirten Dr. Öğr. Üyesi Fatma Gizem Avcı, “Biyoinformatik, biyolojinin sunduğu bilgi birikimini bilgisayar teknolojilerinin analiz teknikleri ile değerlendirmeyi sağlıyor. Bilgisayarların moleküler biyolojide kullanımı, moleküler dizilimler ve üç boyutlu moleküler yapı veri tabanlarının oluşturulması ile başladı. Kısa sürede çok yüksek miktarlarda veri üreten, gen ekspresyonu, protein-protein ilişkisi, biyolojik olarak aktif molekül araştırmaları, bakteri, maya, hayvan ve insan genom projeleri gibi biyolojik deneylerin doğurduğu talep sonucunda bu alandaki bilişim uygulamaları hızla gelişti.” dedi.
Bilgi toplayıp analiz etmeyi amaçlıyor
Biyoinformatiğin biyolojik veri ve bilgileri toplamak, depolamak, analiz etmek ve yaymak için bilgisayar teknolojisini kullanmayı içeren bilimsel bir alt disiplin olduğunu ifade eden Dr. Öğr. Üyesi Fatma Gizem Avcı, “Biyoinformatiğin birincil amacı biyolojik süreçlerin anlaşılabilirliğini artırmaktır. Bu amaçla örüntü tanıma, veri madenciliği, makine öğrenimi algoritmaları ve görselleştirme gibi farklı tekniklerden yararlanılıyor. Biyoinformatik araçları kullanılarak genom sekans verilerinin analizi, ilaç tasarımı, ilaç keşfi (hedef belirleme, biyobelirteç tahmini), gen/protein yapısı ve fonksiyonunun analizi ve tahmini, protein yapı hizalaması, gen varyasyonu ve ekspresyonunun analizi, protein-protein etkileşimleri, gen düzenleme ağlarının tahmini ve tespiti, evrim modellemesi ve hücre bölünmesi/mitoz gibi çeşitli alanlarda araştırmalar yapılıyor.” diye konuştu.
Çok yönlü ve disiplinli yaklaşım gerektiriyor
Dr. Öğr. Üyesi Fatma Gizem Avcı, ‘Biyolojik çeşitliliği oluşturan canlı sistemleri, bu sistemlerin işlevlerini, canlıları oluşturan biyomolekülleri, bu moleküllerin nasıl işlendiklerini ve genetik bilginin nasıl aktarıldığını araştıran moleküler biyoloji ve genetik çok yönlü ve çok disiplinli bir yaklaşımı gerektiriyor.’ dedi ve sözlerini şöyle sürdürdü:
“Bilginin taşıyıcısı olan moleküllerin ve yaşam için elzem olan moleküler yapıların genellikle polimer yapıda olması son derece dikkat çekiyor. Diziler veya kelimeler olarak yazılabilen bu tür polimerler ve ilişkili konular bilgisayarlar tarafından işlenebiliyor ve biyolojik verilerin anlamlandırılması, saklanması ve görsel hale getirilmesi sağlanıyor. Böylece biyolojik soruların bilgisayar programları aracılığıyla çözülmesi biyoinformatik sayesinde mümkün hale geliyor. Biyoinformatik aracılığıyla biyolojik veri tabanlarında arama yapılarak hizalama ile dizilerin karşılaştırılmasını sağlanırken, protein yapılarının araştırılması ve filogenetik analizler gerçekleştirilebiliyor.”
Kişiye özel tıpta yeni bir çağ başladı
Genetik bozuklukların incelenmesiyle ilgili çalışmaların tek gen araştırmalarından hücresel gen ağlarının keşfedilmesine, bunların karmaşık etkileşimlerinin anlaşılmasına ve hastalıktaki rollerinin belirlenmesine doğru değiştiğini belirten Avcı, “Bunun bir sonucu olarak, kişiye özel tıpta yepyeni bir çağ başlamıştır. Biyoinformatik, araştırmacılara hesaplamalı biyolojinin getirdiği avantajlardan yararlanmaları için rehberlik ediyor ve yardımcı oluyor.” dedi.
Biyoinformatik bilim insanlarına kolaylık sağlıyor
Gelişen teknoloji içerisinde bilginin dijital olarak işlenebildiği herhangi bir sistemin de biyoinformatiğin uygulama alanına girdiğini ifade eden Dr. Öğr. Üyesi Fatma Gizem Avcı, “Böylece biyoinformatik tek bir hücreden bütün ekosistemlere kadar uygulanabiliyor. Bu sayede de biyoinformatik, özellikle hem hastalık yapan etkenlerin saptanmasında hem de bu hastalıkların tedavisinin bulunmasında bilim insanlarına kolaylık sağlıyor ve yeni teknolojilerin geliştirilmesine destek oluyor.” diye konuştu.
