Geçen 20 yılda gen etkileşimleri üzerinde önemli bilgi birikimi sağlanmıştır. Artık tek tek genlerden ya da etkilerinden çok  gen şebekelerinden bahsedilmektedir. Hücrede bir gen şebekesinin nasıl çalıştığını anlamak fenotiplerin (özelliklerin) nasıl oluştuğunu anlamamızı sağlayacaktır. Biyolojik araştırmada mekanizmalar indirgeyici bir yaklaşımla incelenirken, sistem biyolojide bütünsellik vardır. Bu nedenle sistem biyoloji tek tek genlerden genomlara, proteomik ve metabolomik aşamalara geçer ve elde edilen bilgileri başlıca biyomedikal ve biyoteknolojik alanlarda kullanır.    

Dünyada küresel iklim değişiklikleri ve fosil yakıtlardaki azalma bitki biyolojisi ve biyoteknolojisinin önemini  her geçen gün artırmaktadır. Tarımda alan daralması nedeniyle biyotik /abiyotik strese dayanıklı bitkilerin geliştirilmesi ve az alanda yüksek verim elde edilmesi başlıca hedefleri oluştururken, kısıtlı alanlarda biyoyakıt bitkilerinin ekimi gündeme gelmiştir. Bunlar günümüzde ilk nesil enerji bitkileri olan mısır ve şeker kamışı, gelecekte ise ikinci ve üçüncü nesil bitkiler olarak Miscanthus benzeri türler, ağaçlar ve algler olacaktır. Lifli biyokütle için CO2-nötral bitki kaynaklarının büyük önemi var ve bu nedenle mevcut bitki çeşitliliğinin de korunması gerekmektedir. Kısacası çoğunlukla gıda olarak kullandığımız bitkisel kaynakların hayatımızdaki sosyo-ekonomik etkileri artacaktır.

Bitkileri daha ayrıntılı incelemek için yakın gelecekte en önemli yol sistem biyoloji olacaktır. Organizmalar sistem seviyesinde şu aşamalarla incelenir: shot-gun ve yeni nesil genom dizilemesianotasyon, OMICS teknolojilerle genom analizi (ki en önemli kısımdır), bilgisayar-destekli modelleme ve veri analizleri. Sistem biyoloji bu verileri kullanarak moleküler evrimsel bağlar kurar, türler arası analizler yapar ve modelleme yoluyla biyokimyasal şebekeleri kurmamıza yardımcı olur. Sonra bu verilerle birey seviyesinden populasyon seviyesine çıkarak tahminler yapabiliriz. Tüm bu süreç geleneksel indirgeyici analizler yerine geniş kapsamlı bakış açısını gerektirir. Bitkisel metabolizma bu şekilde ortaya çıkarılarak yanı sıra çevreyle olan etkileşimlerin daha iyi anlaşılması sağlanacaktır.
Daha ileri olarak tek tek model organizmalara –bitkiler, mantarlar ya da bakteriler-  ait verilerden yola çıkılarak populasyonlara ve bunların bulundukları çevrede etkileşimlerine dair yeni bilgiler ortaya konacaktır. Bu bir çeşit “ekolojik niş”in ortaya çıkarılmasıdır. Yeşil sistem biyolojide elde edilen verilerin aynı zamanda markır-aracılı seleksiyon ve biyoteknolojik uygulamalara yansımaları olacaktır.

 

fotoğraf

Advertisements