Mikrobiyom Analizine Giriş

Şimdiye kadar mikrobiyomu hiç bilmeyenler için genel bir tanıtım yaptık. Hem canlılarda hem de her ortamda, çevrede var olduğunu gördük. Kısaca mikrobiyom dediğimiz şey bir mikrop topluluğu. Peki bu mikrobik topluluğun analizi ne demektir? Nasıl yapılır?

Dan Knights mikrobiyom verisini, birçok yapbozdan gelen parçaların oluşturduğu bir yığına benzetmiş, “Microbiome Discovery” adlı video serisinde analizi üzerine güzel videolar çekmiş. Ben de oradan öğrendiklerimi aktarmaya çalışacağım bundan sonraki yazılarda.
DanKnight

Bir mikrobiyom verisini elde edene kadar şu iki işlem yapılır:

1. İlk iş ve en basit olanı mikrobiyom örneği almak. Steril bir çubuk, örnek alınacak yere sürtülür ve özel koşullarda taşınıp saklanır.
2. Mikrobiyal DNA izolasyonu yapılır. 16S rRNA sekanslama V3-V4 bölgesini hedefleyerek yapılır. Bu evrede işte biyoinformatikçilerin üzerinde çalışacağı veri elde edilir.

Neden 16s rRNA? Çünkü tüm bakterilerde vardır ve tür düzeyinde ayrım sağlar, dolayısıyla taksonomik analizler için kullanılır.

Burada yapbozlar farklı mikrobik filumu yada sınıfı, her yapboz parçası da bakterinin kendisini temsil eder. Mikrobiyom verisi hangi türden, sınıftan, filumdan olduğunu bilmediğimiz mikropların 16S rRNA dizilimleridir.

Bir yapboz yığınını ile biyoinformatikçi neler yapar?

  1. İlk işi her bir yapboz parçasının esasen hangi resimden geldiğini bulmak
  2. Bulgulara göre yapboz yığınını tanımlayacak bir profil çıkarmak. Bu profil OTU (Operational Taxonomic Units) denilen kümeler ile tanımlanır ve OTU tablosu çıkarılır.

16S rRNA verisinden OTU’ları belirleme süreçi için akış şemaları geliştirilmiş UPARSE, QIIME gibi.

Örneğin UPARSE akışı şu şekilde
uparse_flow

uparse_tr

Mikrobiyom verisindeki benzer dizilimler gruplanarak OTU’lar oluşturulur. Diyelim ki 1000 dizimiz çıktı verimizden. Birbirine benzer her 10 dizi tek bir isim altında toplanır ve böylece veri toplam 100 diziye indirgenmiş olur. OTU Seçme Yaklaşımları ile ilgili detaylı bir yazı yazacağım.

QIIME iş akışı UPARSE ile aynı hatlara sahip yanlız daha detaylı ifade edilmiş aşağıdaki şekilde görüleceği gibi. QIIME’in nasıl işletileceği ile ilgili de yazım çok yakında..

qiime_flowchart

 

Referanslar
http://docplayer.biz.tr/960802-16s-rrna-analizi-doc-dr-zeynep-ceren-karahan-ankara-universitesi-tip-fakultesi-tibbi-mikrobiyoloji-anabilim-dali.html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3249058/
https://sites.google.com/site/knightslabwiki/qiime-workflow

32,642 total views, 5 views today

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir