Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Kılınç G. (Yürütücü), Yet İ., Kırdök E., Özer F., Erdal Y.
Özgün değer. Tüm dünyada insan sağlığını önemli ölçüde etkileyen Covid-19 pandemisinden açıkça anlaşıldığı üzere, konak-patojen etkileşimi insanın hayatta kalması ve insan sağlığı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Fakat insanda konak-patojen etkileşimi ve bu etkileşimin temporal dinamiklerine dair bilgimiz sınırlıdır. Binlerce yıl öncesinden günümüze, insan popülasyonları zaman içinde artan popülasyon büyüklüğü, hareketleri ve etkileşimlerinin bir sonucu olarak yeni patojenlere maruz kalmışlar; bunun sonucunda hem insanın hem de maruz kaldığı patojenlerin genomlarında adaptif genetik değişiklikler meydana gelmiştir. Paleogenetik yaklaşımlarla bu değişikliklerin ve dolayısıyla biyolojinin en temel sorularından konak-patojen etkileşiminin binlerce yıllık dinamiklerinin konaktan ve konakta yer alan mikrobiyatadan elde edilen antik DNA parçalarının, yani holobiyomların, dizilenmesi ile araştırılması mümkündür fakat bu konuda yapılan çalışmalar sınırlıdır. Bu projede, insanda konak-patojen etkileşimi, hem günümüzde yaygın görülen hem de antik insan popülasyonlarında da gözlenebilir bir fenotip olan diş çürümesi kapsamında, paleogenetik yaklaşımlarla araştırılacaktır. Bu proje (i) Anadolu’da diş çürümesi ile ilişkili genetik yapının ve ağız mikrobiyatasının 7000 yıllık bir zaman diliminde nasıl değiştiğini ve birbiri ile etkileşmini, (ii) diş çürümesi olan ve olmayan bireylere ait örneklerin birarada bulunduğu üç farklı antik insan popülasyonundan (iii) antik DNA dizilemesi ile paleogenetik veri üretmek yoluyla araştırarak, hem (a) günümüzde yaygın bir enfeksiyon hastalığı olan diş çürümesi ile ilişkili genetik ve mikrobiyal yapının değişim dinamiklerine, hem de (b) konak-patojen etkileşiminin insan popülasyonunda 7000 yıllık değişim sürecine antik DNA ile ışık tutacaktır.
Yöntem. Bu doğrultuda, (İP1) Anadolu Geç Neolitik’ten (Hakemiuse, M.Ö. 6100-5900) 16 birey; Roma Dönemi’nden (Cevizcioğlu Çiftliği, M.Ö.400-M.S.400) 20 birey; Ortaçağ’dan (Komana Pontika, M.S. 1000-1100) 20 birey ve her yerleşim yerinden örneklemin yarısı ağzında çürük diş bulunan yarısı çürük diş bulunmayan bireylerden olmak üzere toplam 56 bireyden; her bireyden diş ve diş taşı örneği olmak üzere iki farklı biyolojik materyal elde edilecektir. (İP2, İP3) Her bir birey için diş taşı ve dentinden olmak üzere iki farklı materyalden antik DNA saflaştırılıp, genomik kütüphane oluşturulacak ve yeni nesil dizileme ile toplam 112 kütüphane dizilenecektir. (İP4) Genomik ve metagenomik veri üretilen üç dönemin her birinden ikişer birey için ek olarak Karbon 14 tarihlendirme ve izotop analizi ile karbon ve azot izotop verileri üretilecektir. (İP5, İP6) Genomik ve (İP7) metagenomik verilerin biyoinformatik analizi ile diş çürümesi ile ilişkili alellerin frekans değişim yörüngeleri belirlenecek, seçilim test edilecek, ilgili üç dönem için demografik dinamikler belirlenecek, ağız mikrobiyatasının bolluk ve çeşitliliğinin değişimi ve taksonomik profilleri araştırılacaktır. (İP8) Bayes ağları ve regresyon analizi ile konak-patojen etkileşimi modellenecektir.
Yönetim. Proje toplam 8 İş Paketinden oluşmaktadır ve 36 ay içinde tamamlanması öngörülmektedir. Yürütücü moleküler biyoloji ve genetik doktorası olan, doktora tezinde yeni nesil dizileme ile üretilen genomik verilerin biyoinformatik analizini yürütmüş ve paleogenetik, biyoinformatik, popülasyon genetiği alanında beş yıllık doktora sonrası araştırma deneyimi ve önemli yayınları olan bir araştırmacıdır. Ek olarak antropoloji, moleküler biyoloji, antik mikrobiyom veri analizi ve istatistik alanında uzmanlaşmış dört araştırmacı/danışman ve bir doktora öğrencisi proje ekibinde yer alacaktır. Proje yönetileceği kuruluşta dört farklı laboratuvar altyapısı (İskelet Biyolojisi Laboratuvarı (Husbio_L), Antik DNA Laboratuvarı (Human-G), Modern DNA Laboratuvarı ve Biyoinformatik Laboratuvarı) kullanılarak tamamlanacaktır.
Yaygın etki. Proje kapsamında üretilecek sonuçlar yüksek etki faktörlü Q1 çeyrek diliminde yer alan bir dergide yayınlanacaktır. Ek olarak, en az iki bildiri ile diş taşı ve dentin örneklerinden üretilecek verilerin teknik karşılaştırmalarını içeren bir makale TR Dizin’de taranan bir dergide yayınlanacaktır. Proje kapsamında üretilecek kodlar/biyoinformatik iş hatları GitHub sayfamız (https://github.com/gulki); genel sonuçların özeti internet sayfamız (www.gulsahmervekilinc.com) üzerinden paylaşılacaktır. Islak laboratuvar (antik ve modern) ve biyoinformatik alanında deneyimli bir doktora öğrencisi Biyoinformatik Anabilim Dalı doktora programı kapsamında yetiştirilecektir ve en az bir doktora tezi üretilecektir. Projenin sonuçları ile daha geniş kapsamlı bir Avrupa Birliği projesi yazılması hedeflenmektedir.