Sığırlarda sentetik DNA ile barkod yönteminin geliştirilmesi
Development of barcode method with synthetic DNA in cattle
Yazar: GÜLSEREN EKER
Danışman: DOÇ. DR. NÜKET BİLGEN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Barkod = Barcode ; Barkod sistemleri = Barcode systems ; DNA = DNA ; Kimliklendirme = Identification ; Sığırlar = Cattles ; Veteriner hekimlik = Veterinary medicine

Özet:
Gelişen teknolojiler moleküler teknikleri yeni bir boyuta taşıdı. Sonsuz veri üretme kapasitesi ile genetik alanı artık Dijital Veri Çağının bir parçası haline geldi. Sunulan çalışmada, bireysel tanımlama için sentetik DNA bazlı bir yöntem geliştirilmesi amaçlanmıştır. Ekonomik önemlerinden dolayı sığırlar çalışma için seçilmiştir. Sığırların ayırt edici bireysel bilgileri (n = 5) DNA dizi formatına dönüştürüldü ve sentetik olarak sentezlendi. DNAidcode olarak isimlendirilen sentetik DNA dizileri, bireysel bilgilerin yanı sıra ileri ve geri oligonükleotitler, diziye özgü ve spesifik kodları içermektedir. Elde edilen 251 baz uzunluğundaki diziler çift sarmallı DNA'ya dönüştürüldü ve plazmit vektöre ayrı ayrı yerleştirilerek çoğaltıldı. DNAidCode bölgeleri, spesifik oligonükleotitler kullanılarak PZR ile yükseltildi, saflaştırıldı ve daha sonra sığırlardan izole edilen DNA ile karıştırıldı. DNAidCode ile saklanan bilgiler dizileme ile geri kazanım için hazır hale getirildi. Bu yöntemle, yeni sentetik DNA kimlikleri olan DNAidCode, meni, oosit, embriyo veya hücre gibi her türlü değerli biyolojik materyalle uzun vadeli, milyarlarca yıllık depolama için; gıda güvenliği, çiftlikten masaya izleme; genom dizilemesinde çapraz kontaminasyonun değerlendirilmesi, genom dizileme merkezlerinde verilerin korunması için kullanılabilir. DNAidCode dizilerini oluşturmak ve depolamak için DNAıdentity yazılımı geliştirildi. "Sentetik DNA barkodu ile tanımlama" ulusal ve uluslararası düzeyde benzerine sahip değildir ve patenti alınmıştır. Bu yöntemin geliştirilmesi ve optimizasyonu, dünya için benzersiz ve kullanışlı bir model olarak önerilmektedir. Ayrıca, nicel özellik bilgisini veya istenen diğer bilgileri taşıyan DNAidCode + dizileri, DNAidCode temel alınarak oluşturulabilir.

Abstract:
Developing technologies have carried molecular techniques to a new dimension. The field of genetics, with its endless data generation capacity, has now become a part of the Digital Data Age. In the presented study, it is aimed to develop a synthetic DNA-based method for individual identification. Due to their economic importance cattle were selected in the pilot study. Discriminative individual information of the bulls (n=5) was converted into DNA sequence format and synthesized synthetically. Beside individual information forward and reverse oligonucleotides, sequence specific and breed specific codes placed in the synthetic DNA identities, named DNAidCode. The resulting 251bp length sequences were converted into double-stranded DNA and inserted into the plasmid vector separately and replicated. DNAidCode regions, were amplified by PCR using specific oligonucleotides, purified, and then mixed with DNA which was extracted from the bulls. The information stored in DNAidCode was ready to be recovered by sequencing. With this method, DNAidCodes, the novel synthetic DNA identities, can be used for long term, billions of years, storage with all kinds of valuable biological materials like semen, oocyte, embryo, or cell; food security, farm-to-table tracing; assessing cross-contamination in genome sequencing; data protection of the genome sequencing centers. We have developed software, DNAidentity, to generate and store DNAidCode sequences. "Identification with a synthetic DNA barcode" has no analogs at the national and international level and has been patented. The development and optimization of this method are proposed as a unique and useful model for the world. Moreover, DNAidCode+ sequences, which carry the quantitative trait information or other wanted information, can be generated based on DNAidCode.