12 Yılın Sonucunda İnsan Vücudunun Moleküler Haritası Keşfedildi
Araştırmacılar, kapsamlı multiomiks verilerine dayanarak insan vücudunun COmics adı verilen etkileşimli bir moleküler haritasını oluşturdu. Bu araç, araştırmacıların diyabet gibi hastalıklarla bağlantılı moleküler süreçleri ve özellikleri keşfetmelerine olanak tanıyarak gelecekteki keşifler için önemli bir potansiyel sunuyor.
Weill Cornell Medicine in Qatar (WCM-Q) araştırmacıları, 391 gönüllüden toplanan kan, idrar ve tükürük örneklerinden binlerce molekülü analiz ederek insan vücudunun ve karmaşık fizyolojik süreçlerinin ayrıntılı bir moleküler haritasını geliştirdi.
Veriler, Connecting Omics (COmics) adı verilen ve insanların karmaşık moleküler yapısını araştırmak ve çeşitli hastalıklarla ilişkili altta yatan özellikleri keşfetmek için kullanılabilecek güçlü, etkileşimli görsel web tabanlı bir araç oluşturmak üzere entegre edildi.
İnsan vücudunun moleküler süreçleri, DNA replikasyonu, protein sentezi, enerji üretimi, hücresel iletişim ve çeşitli metabolik yollar gibi önemli işlevler de dahil olmak üzere hücreler içinde ve farklı hücreler arasında meydana gelen kimyasal reaksiyonları ve etkileşimleri ifade eder; bunların tümü karmaşık protein-protein, protein-DNA ve protein-RNA etkileşimleri tarafından yönetilir ve sonuçta vücudun hayati işlevlerini sağlar.
Çalışma Detayları ve Arka Plan
Nature Communications dergisinde 19 Ağustos’ta yayınlanan kapsamlı çalışma, ağırlıklı olarak Arap, Filipinli ve Hint kökenli Katar’ın çok ırklı nüfusuna yönelik bir diyabet vaka-kontrol çalışması olan Katar Metabolomik Diyabet Çalışması’ndan (QMDiab) elde edilen 12 yıllık verileri bir araya getirdi.
Fizyoloji ve biyofizik profesörü ve Englander Hassas Tıp Enstitüsü üyesi olan kıdemli yazar Dr. Karsten Suhre, “Fikrimiz, insan vücudu ve süreçlerinin kapsamlı bir moleküler modelini oluşturmak için on yıldan fazla bir süredir multiomik araştırmalardan öğrendiğimiz her şeyi bir araya getirmekti” dedi. “Bu referans aracı, insan vücudunun moleküler düzeyde nasıl çalıştığını araştırmak isteyen araştırmacılar tarafından ve ayrıca deneylerle test edilecek hipotezlerin oluşturulması için ücretsiz olarak erişilebilir ve kullanılabilir.”
Veri Toplama ve Analiz
Araştırmacılar, Hamad Medical Corporation ile işbirliği yaparak diyabeti olan ve olmayan gönüllülerden çok sayıda kan, idrar ve tükürük örneği topladı. Örnekler daha sonra 18 farklı yüksek verimli analiz platformunda karakterize edilerek genomik veriler (DNA), transkriptom (RNA), proteinler ve amino asitler, şekerler ve yağlar gibi metabolitler dahil olmak üzere 6.300 ayrı moleküler veri noktası içeren son derece zengin bir veri kümesi sağlanmıştır. Buna ek olarak, katılımcıların her biri için genetik varyantlar, DNA metilasyon bölgeleri ve gen ifadesi hakkında bilgi belirlediler.
Bu da araştırmacıların genetik özellikleri belirli proteinler, metabolik süreçler ve hastalıklarla ilişkilendiren bağlantıları ve yolları keşfetmelerini sağladı. Daha sonra tüm bireylerden gelen veri yığınını, insan vücudunun moleküler tanımı olan ‘Moleküler İnsan’ın arayüzü olarak hizmet veren çevrimiçi web tabanlı bir araca titizlikle entegre ettiler.
Multiomiks Yaklaşımı ve Önemi
Genomik, transkriptomik, metabolomik, proteomik ve diğer ‘-omik’ araştırma biçimlerini birleştirme yaklaşımı ‘multiomik’ olarak bilinir. Bu yaklaşım, son yıllarda insan vücudunun ve hastalıkların gerçekte nasıl işlediğini anlamak isteyen biyomedikal araştırmacılar için önemli bir strateji olarak ortaya çıkmış ve potansiyel olarak yeni ilaç tedavilerinin geliştirilmesini sağlayabilecek içgörüler sağlamıştır.
Örneğin bu çalışma, tip 2 diyabetin alt tiplerinin imzası olan proteinleri ve metabolitleri tanımlayarak hastalığın farklı şekillerde ortaya çıkışına ışık tutmuştur.
Fizyoloji ve biyofizik alanında araştırma profesörü olan ilk yazar Dr. Anna Halama, “Bütünleştirici omik yaklaşımımız, farklı moleküler özellikler arasındaki karşılıklı ilişkilere ve bunların bir kişinin fenotipiyle (fiziksel görünümleri, biyokimyasal süreçleri ve davranışları gibi gözlemlenebilir özellikleri) ilişkisine genel bir bakış sağlıyor” dedi. “COmics web aracına entegre edilen verilerin ölçeği, araştırmacıların keşfetmesi için yüz binlerce yola ve ilişkiye erişim sağlayarak keşif ve araştırma için büyük bir potansiyel sunuyor.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Cevabı asırlardır aranan soru: İnsanlar ölümsüz olabilir mi?