Tüm biyolojik sistemlerde olduğu gibi bitkilerde de sistem biyoloji üç disiplinin kaynaşmasından ortaya çıkar: matematiksel biyoloji, biyoinformatik ve fonksiyonel genomik.
Son alanda yeni nesil DNA dizileme (Next generation sequencing) teknolojileri hızla gelişerek bitki transkriptomik analizlerinde önemli yer tutmaya başladı. cDNA populasyonlarının analitik platformlarının oluşturulduğu bu uygulamalara genel olarak “RNA-seq” adı verilmektedir. Sadece birkaç yıl önce yaygınlaşmaya başlayan bu teknolojiyle tüm genom profillemesi çok güçlü ve hassas şekilde yapılarak , evrimsel süreçdeki bitki biyolojisinin temel sorularına– yanıtlar aranmaya başlamıştır. Bu uygulamanın en çarpıcı yanı model olmayan ve henüz dizilenmemiş organizmalara uygulanarak elde edilen verilerdir. RNA-seq bitkilerin gelişimsel ve değişen çevresel şartlarda verdikleri tepkileri düzenleyen yapısal gen şebekelerini ortaya çıkarabilir. Bu nedenle genler ve ürünleri arasındaki ilişkinin daha iyi anlaşılmasını sağlayacak omik teknolojilerinin (transkriptomik, metabolomik ve proteomik) bir sistem biyoloji çatısı altında birleştirilmesini hızlandırmaktadır.
interaction_network
Bitkisel sistemlerde transkriptomlar hem mikroarayler hem de RNA-seq ile incelenmektedir. Özellikle mikroarray çalışmaları 15 yılda önemli bir evrimden geçti. Kantitatif PCR’ın da yardımıyla transkripsiyon faktörleri gibi düşük anlatım yapan genler hassas şekilde analiz edilebildi. Son zamanlarda gelişen RNA-seq ise farklı kırpılan transkriptlerin dahi analizini olanaklı hale getirmiştir.
Peki ne gibi konular çalışılabilir bu teknolojiyle? Hücre döngüsü, kök gelişimi, apoptoz, lignifikasyon, tomurcuk dormansisi, yaprak gelişimi, bitki-mikrop etkileşimleri bunlardan bazıları ..Bu tip proseslerdeki tüm düzenleyici anahtar genler çalışılıp şebeke ortaya çıkarılabilir. Ayrıca açık okuma çerçevelerinin (ORF) klonlanması, promotör ve gen bölgelerinin ortaya çıkarılmasıyla gen fonksiyonuna ilişkin daha ayrıntılı analizler yapılabiliyor.

Advertisements