Akademik Veri Yönetim Sistemi
KUCUK BALOGLU F. (Yürütücü), ERDAL Y. S., ÖZER F.
TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2023
Neolitik dönemde insanlığın tarım ve hayvancılığa başlaması gibi binlerce yıl öncesine ait önemli tarihsel olayların araştırılmasında, bu dönemlere ait insan ve hayvan kalıntılarından elde edilen DNA’nın doğrudan analizi, yani antik DNA (aDNA) çalışmaları, giderek daha sık kullanılmaktadır. aDNA çalışmalarında karşılaşılan en önemli sorun ise uzun süre toprak altında kalan kemik/diş örneklerinde pH, ısı, nem, bakteri aktivitesi gibi etkenler sonucunda insan ve hayvan DNA’sının giderek yokolmasıdır. Anadolu gibi ılıman coğrafyalarda aDNA eldesi özellikle ciddi bir sorundur ve genom dizilemesi yapılan örneklerin çoğunda yeterli DNA bulunmamaktadır. İyi veya kötü DNA korunumlu olduğu bilinmeyen yüzlerce örneğin genom dizilemesi, projelere hem bütçe hem zaman olarak ağır yükler getirmektedir.
Projedeki amacımız iyi ve kötü DNA korunumlu insan ve hayvan kemik örneklerini birbirinden ayırmaya yarayan FTIR-spektroskopisine dayalı bir ön tarama yöntemi optimize ederek Anadolu Neolitik dönem insan ve koyun kemiklerinde bu yöntemi uygulamaktır. Projemizin başlıca özgün nitelikleri, örnek hazırlama, FTIR-spektroskopisi çalışmaları ve gözetimli-gözetimsiz kemometrik analiz metotlarının bileşik olarak optimize edilecek olması, optimize edilen ön tarama yönteminin çok sayıda örneğe uygularak test edilecek olması ve en önemlisi projede yaklaşık 10.000 yıllık Anadolu Neolitik dönem insan ve hayvan kemikleriyle çalışılacak olmasıdır.
Birinci işpaketi olan optimizasyon aşaması DNA korunumu bilinen 200 örnekle çalışılmak üzere ilk olarak örnek hazırlama şeklinin optimize edilmesiyle başlayacak, ATR-FTIR spektroskopisi tekniğinde kullanılacak spektral bantlar, spektral bant oranları ve eşik değerlerinin belirlenmesiyle devam edecek, son olarak elde edilen sonuçları tamamlayıcı ve doğrulayıcı nitelikte olan gözetimli ve gözetimsiz kemometrik analiz metotlarının bu spektral bantlar üzerinden optimize edilmesiyle sonlanacaktır. İkinci işpaketinde ise optimize edilmiş ön tarama yöntemi, DNA korunumu bilinmeyen 1000 adet örneğe uygulanarak test edilmesi hedeflenmektedir. Üçüncü işpaketi olan başarı oranındaysa optimize edilmiş ön tarama yöntemiyle iyi veya kötü DNA korunumlu olarak belirlenmiş örnekler, genom dizileme sonuçlarıyla karşılaştırılarak önerilen yöntemin duyarlılık,özgüllük,doğruluk oranları hesaplanarak başarısı saptanacaktır.
Öneride sunulan ön sonuçlar yöntemin umut vadettiğini göstermiştir. Önerilen optimizasyonun başarıyla geliştirilmesi durumunda, aDNA çalışmalarında kötü DNA korunumlu örneklerin elenmesi yoluyla sadece iyi DNA korunumlu örneklerin genom dizileme analizine girmesi sağlanarak bu işlemler için harcanacak emek, zaman ve bütçeden büyük ölçüde tasarruf sağlanacaktır. Bu sayede beklenen proje çıktılarına daha çabuk ulaşılması sağlanarak Türkiye'de ve dünyada aDNA çalışmalarına önemli katkılarda bulunulacaktır.
aDNA çalışmaları, genetik, antropoloji, bilgisayar bilimleri gibi çok sayıda farklı alanları içeren teknik ve metodolojik iyileştirmelere çokça ihtiyaç duyulan bir alandır. Araştırmacı varolan FTIR-spektroskopi ve kemometrik analiz çalışmalarını ve birikimini, kendisi için yeni bir alan olan aDNA çalışmalarında kullanarak hem bu alanda faydalı olacak hem de aDNA alanında tecrübe kazanarak akademik çalışma alanını genişletecektir. aDNA alanında birçok yayını olan ve prestijli projelerde görev alan Hacettepe Üniversitesi, Antropoloji Bölümü bölüm başkanı Prof. Dr. Yılmaz Selim Erdal ve öğretim üyesi Dr. Öğr. Üyesi Füsun Özer danışmanlığında yapılacak bu disiplinlerarası proje, Hacettepe Üniversitesi bünyesindeki Türkiye'nin ilk aDNA laboratuvarı olan moleküler antropoloji laboratuvarında (HUMAN-G) gerçekleştirilecektir.