Dünyanın artan gıda ihtiyacı, su ürünleri yetiştiriciliği endüstrisinde artan talebi karşılama konusunda baskı yaratmıştır. Su ürünleri patojenleri, üretim çiftliklerine bulaştığında canlıları telef ederek hem üreticinin ticari kaybına neden olmakta hem de toplumsal gıda ihtiyacının karşılanması açısından ciddi bir sorun teşkil etmektedir.
Bu proje ile, DNA/RNA izolasyonu, qPCR test paneli ve rapid test ailesinin geliştirilmesi planlanmıştır. Böylece su ürünleri sağlığını ve üretimini tehdit eden patojenlerin kolaylıkla tespitini sağlayacak singleplex ve/veya multiplex kitleri geliştirilerek, piyasa ihtiyacını karşılamak üzere üretilerek ticarileştirilecektir.
Su ürünlerinin yaşam ve üreme koşullarının olumsuz etkilere maruz kalmaları, su altı biyoçeşitliliğinin artmasını engellemekte olup hem insan sağlığı hem de balıkçılık sektörünün sürdürülebilirliği açısından da bir tehdit unsuru haline getirmektedir. Olumsuz etkilerden biri patojenlere bağlı hastalıklar nedeni ile toplu ölümlerin olmasıdır. Su canlılarının telef olması, hem üreticinin ticari kaybına neden olmakta hem de toplumsal gıda ihtiyacının karşılanması konusunda ciddi bir sorun oluşturmaktadır. Bu probleme karşı hızlı tanıyı kolayca yapılabilen ürünlerin geliştirilmesi ve üretilmesi amaçlanmaktadır.
Üretimi yapılan ve ekonomik değeri bulunan balık ve karides türlerini etkileyerek, önemli üretim ve gıda sorununa sebep olan viral, bakteriyel ve fungal patojenlerin en sık görülen ve yüksek etki aralığına sahip olanlarının tespiti için uygulanabilirliği kolay, güvenilirliği, kesinliği ve tekrarlanabilirliği yüksek; yenilikçi ve uygun maliyetli patojen- PCR temelli tanı test kitlerinin, patojen analizi için DNA/RNA izolasyon sistemlerinin ve hızlı test sisteminin geliştirilerek ülkemizde tamamen yerli imkanlar ile üretilmesi ve su altı canlılarının yaşamını ve üreme koşullarını tehdit eden spesifik patojenlerin tespiti ve sürveyansı için günlük laboratuvar rutininde kullanılabilecek bir multipleks qPCR yöntemi amaçlanmaktadır.
Üretimi yapılan ve ekonomik değeri bulunan su altı canlılarının yaşamını ve üreme koşullarını tehdit eden 10-15 adet majör patojenin saptanmasını sağlayacak Real-Time PCR yöntemiyle çalışacak kitler geliştirmek, ticarileştirmek.
Su kaynaklarından istenen patojenin DNA/RNA izolasyonunu sağlayacak otomatize DNA/RNA izolasyon kitlerinin geliştirilmesi, ticarileştirilmesi.
Hızlı tanı test kitlerinin geliştirilmesi, ticarileştirilmesi.
Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) bir DNA bölgesini çoğaltmak için kullanılan bir tekniktir. Reaksiyon tekrar eden ısıtma ve soğutma
döngüleri sayesinde gerçekleşir. PCR’ın ana bileşenleri; primerler, dNTPler, Taq polimeraz enzimi, tampon çözeltisi ve “template” olarak
adlandırılan DNA/RNA kalıbıdır. Primerler kalıbın spesifik bölgelerine bağlanarak sentezi başlatan kısa, sentetik DNA’lardır. Taq polimeraz
hedef DNA kalıbına bağlanır ve bu bileşenleri kullanarak burayı çoğaltır.
Test, Taq Polimerazın uzatma (extension) aşamasında, 5’ ekzonükleaz özelliğiyle çifte işaretli floresan probu kesmesi sayesinde
gerçekleşir. Probun 5’ ucu floresan röportör ile, 3’ucu ise röportörü baskılayan farklı bir floresan molekül ile (quencher)
işaretlenmiştir. İki florofor, yani röportör ile quencher birbirlerine yakınken, röportör ışıkla uyarıldığı halde, floresan yaymaz. Uzatma
(extension) aşamasında, Taq Polimeraz kalıba bağlanmış bulunan probla karşılaşır ve keser. Röportör quencher’ın baskılayıcı etkisinden
kurtulduğunda floresan sinyal alınmaya başlanır. PCR ürünü çoğaldıkça, röportör tarafından yayılan floresan sinyal de artar. Floresan
sinyalin arka planın üzerine çıktığı, gözlemlenebilmesi için gereken minimum değeri (eşik değerini) aştığı döngü sayısına CT (eşik
döngüsü) adı verilir.
Real-Time PCR kitlerinin oluşturulmasına yönelik Ar-Ge kapsamında yapılacak çalışmaların arasında bulunan primer-probe tasarımları,
yüksek spesifisite ve doğruluk şartlarının karşılanması için kritik bir önem teşkil etmektedir.
Patojen analiz sistemlerine ait en kritik aşamalardan biri de su kaynaklarından DNA/RNA izolasyonudur. Geliştirilmesi planlanan su
kaynaklarından istenen patojen DNA/RNA molekülünün izolasyonunu sağlayacak otomatize DNA/RNA izolasyon kitlerinde, manyetik
boncuk temelli izolasyon teknolojisi kullanılması planlanmıştır. Manyetik izolasyon teknolojisi, manyetik partiküllerin ve nükleik asit
izolasyonu sırasında onlara bağlanan DNA/RNA’nın mıknatıs yardımıyla ayrılmasına dayanır. Manyetik taneciklerin katı-yüzey olarak
kullanıldığı ayırma işlemi, diğer yöntemlere göre çok daha hızlı, basit, otomatik sistemlere uygulanabilir etkili bir yöntem olup, DNA/RNA
izolasyonunun büyük ölçekte kolayca gerçekleştirilmesini sağlar.
Tipik bir rapid lateral flow test şeridi, daha iyi stabilite ve kullanım için bir destekleyici kart üzerine monte edilen üst üste binmiş
membranlardan oluşur. Numune, şeridin bir ucunda bulunan adsorban numune pedi üzerine uygulanır. Muamele edilen numune, hedef
analite spesifik olan ve renkli veya floresan partiküllere konjuge edilmiş antikorlar içeren konjugat salma pedi içinden geçer. Numune,
hedef analite bağlı konjuge antikorla birlikte şerit boyunca algılama bölgesine göç eder. Bu, çizgilerin içinde immobilize edilmiş
antikorlara sahip gözenekli bir membrandır (genellikle nitroselülozdan oluşur). Rolleri, konjuge antikora bağlı analit ile reaksiyona
girmektir. Numune analitinin tanınması, test çizgisinde uygun bir yanıtla sonuçlanırken, kontrol çizgisindeki bir yanıt, şerit boyunca
uygun sıvı akışını gösterir. Test çizgisinin varlığı pozitif bir sonucu gösterir ve kontrol çizgisi genellikle belirli bir konjugattaki antikora
özgü anti-immünoglobulin antikorları içerir. Farklı yoğunluklarda görünen çizgilerle temsil edilen okuma, gözle veya özel bir okuyucu
kullanılarak değerlendirilebilir. Sıvı, şerit materyalinin kapiller kuvveti nedeniyle cihaz boyunca akar ve bu hareketi sürdürmek için
şeridin ucuna bir emici ped takılır. Emici pedin rolü, fazla reaktifleri emmek ve sıvının geri akışını önlemektir.
Balık patojenlerinin tespiti alanında günümüzdeki yaklaşımlar değerlendirildiğinde, proje teknolojik açıdan öne çıkmaktadır. Uygulanan geleneksel standart kültür, mikroskobi, seroloji, histoloji ve biyokimyasal yöntemlerin yerini artık daha hızlı, daha spesifik ve hassas (düşük miktarda patojenin tespitine olanak sağlayan) olan moleküler yöntemlerin (Örn. Real-Time PCR) aldığı görülmektedir. Moleküler tanı yöntemleri in-vitro kültüre edilmesi zor olan veya kültür süresi çok uzun olan patojenlerin tespiti noktasında dünyada ve ülkemizde uygulanan yöntemler ve teknolojinin ötesinde çok büyük bir avantaj sağlamaktadır.
Projede kullanılması öngörülen teknolojinin sağladığı avantajlar; üretimi yapılan ve ekonomik değeri bulunan balık ve karides türlerini
etkileyerek, önemli üretim ve gıda sorununa sebep olan viral, bakteriyel ve fungal patojenlerin en sık görülen ve yüksek etki aralığına
sahip olanlarının tespiti için uygulanabilirliği kolay, güvenilirliği, kesinliği ve tekrarlanabilirliği yüksek; yenilikçi ve uygun maliyetli
patojen-PCR temelli tanılardır.
Su canlılarının telef olması, hem üreticinin ticari kaybına neden olmakta hem de toplumsal gıda ihtiyacının karşılanması konusunda ciddi
bir sorun oluşturmaktadır. Bu probleme karşı hızlı tanıyı kolayca yapabilen ürünlerin geliştirilmesi ve üretilmesi sağlanmış olacaktır.
| Unvanı, Adı, Soyadı | Projedeki Görevi | Çalışmakta Olduğu Kurum/Kuruluş | |
| 1 | Dr. Elif Akyüz | Yürütücü | Anatolia Geneworks |
| 2 | Dr. Recep Demirgan | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 3 | Dr. İrem Ayşe Kanneci Altınışık | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 4 | Emre Dönmez | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 5 | Selçuk Erdem | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 6 | Ayşegül Merve Ölçen Erdem | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 7 | Ozan Baran | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 8 | Murathan Uzun | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 9 | Dr. Ömercan Albayrak | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 10 | Cansu Baran | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 11 | Büşra Şenel | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
| 12 | Aysun Demirgan | Araştırmacı | Anatolia Geneworks |
Proje irtibat kişileri:
Aysun Demirgan
+90(549) 718 0535
Yürütücü
ASAUM
Genomik, Biyoinformatik
Yürütücü
ASAUM
Genomik, Biyoinformatik
Araştırmacı
Koç Üniversitesi
Genomik, Transkriptomik, Biyoinformatik
Araştırmacı
Boğaziçi Üniversitesi
Genomik, Transkriptomik
Yürütücü
ASAUM
Genomik, Biyoinformatik
Yürütücü
ASAUM
Genomik, Biyoinformatik
Araştırmacı
Koç Üniversitesi
Genomik, Transkriptomik, Biyoinformatik
Araştırmacı
Boğaziçi Üniversitesi
Genomik, Transkriptomik
Yürütücü
ASAUM
Genomik, Biyoinformatik
Yürütücü
ASAUM
Genomik, Biyoinformatik
Araştırmacı
Koç Üniversitesi
Genomik, Transkriptomik, Biyoinformatik
Araştırmacı
Boğaziçi Üniversitesi
Genomik, Transkriptomik