National Center for Biotechnology Information

National Center for Biotechnology Information (NCBI) United States National Library of Medicine (NLM) ve National Institutes of Health'ın bir bölümü. NCBI 1988 yılında Bethesda'da kurulmuştur.

Kuruluşun temel amacı; biyoenformatik, moleküler biyoloji, genetik, genomik ve sağlık bilimleri alanlarında üretilen bilgileri toplamak, düzenlemek, analiz etmek ve ücretsiz erişilebilir kılmaktır. NCBI, araştırmacılara modern yaşam bilimlerinde vazgeçilmez hâle gelen birçok veri tabanı, analiz aracı ve dijital altyapı sunar.

 Tarihçe 
NCBI, 1988'de Kongre desteğiyle kurulmuş olup, ilk yıllarında moleküler biyoloji verilerini entegre etme ve araştırmacıların kullanımına sunma görevini üstlendi. 1990'larda GenBank, PubMed, BLAST ve Entrez gibi araçların geliştirilmesi NCBI'nin küresel ölçekte tanınmasını sağladı. İnsan Genomu Projesi sırasında büyük ölçekli dizileme verilerinin depolanması ve paylaşılması NCBI'nin önemini daha da artırdı.

 Veritabanları 

 GenBank 
NCBI, 1992'den beri GenBank DNA dizi veritabanını kullanıma sunma sorumluluğunu üstlenmiştir. GenBank, Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı (EMBL) ve Japonya DNA Veri Bankası (DDBJ) gibi laboratuvarlar ve diğer dizi veritabanlarıyla koordinasyon sağlamaktadır.

1992'den beri NCBI, GenBank'a ek olarak başka veritabanları da sunacak şekilde büyümüştür. NCBI, Gen veritabanı, insanda çevrimiçi Mendel Kalıtımı, moleküler modelleme veritabanı (3B protein yapıları), dbSNP (tek nükleotid polimorfizmleri veritabanı), referans dizi koleksiyonu, insan genomu haritası ve bir taksonomi tarayıcısı sağlamakta ve Kanser Genom Anatomisi Projesi'ni sağlamak için Ulusal Kanser Enstitüsü ile koordinasyon sağlamaktadır. NCBI, her organizma türüne benzersiz bir tanımlayıcı (taksonomi kimlik numarası) atar.

NCBI, web tarayıcıları veya FTP aracılığıyla erişilebilen yazılım araçlarına sahiptir. Örneğin, BLAST bir dizi benzerliği arama programıdır. BLAST, GenBank DNA veritabanıyla 15 saniyeden kısa sürede dizi karşılaştırmaları yapabilir.

 BLAST 
BLAST (Basic Local Alignment Search Tool), nükleotid ve protein dizileri arasında benzerlik aramak için geliştirilmiş bir dizi hizalama aracıdır. Steven Altschul ve ekibi tarafından 1990 yılında tanıtılan BLAST, günümüzde moleküler biyoloji ve genomik araştırmalarında standart bir analiz yöntemi hâline gelmiştir. BLAST'ın temel işlevi, araştırmacının sağladığı bir sorgu dizisini GenBank, RefSeq veya diğer NCBI veri tabanlarında yer alan milyonlarca kayıtla hızlı bir şekilde karşılaştırarak olası eşleşmeleri, homolog dizileri veya evrimsel ilişkileri tespit etmektir. Algoritma, local alignment yaklaşımını kullanır ve dizilerin tamamı yerine yüksek benzerlik gösteren bölgeleri bulmaya odaklanır; bu sayede hem hız hem de doğruluk sağlanır.

BLAST, farklı araştırma ihtiyaçlarına yönelik çeşitli alt araçlar içerir:

 nükleotid–nükleotid karşılaştırması
 protein–protein karşılaştırması
 nükleotid dizisinin potansiyel protein çevirilerinin veri tabanındaki proteinlerle karşılaştırılması
 bir protein dizisinin nükleotid veri tabanlarındaki olası protein çevirileriyle karşılaştırılması
 iki nükleotid dizisinin olası protein çevirileri üzerinden karşılaştırılması

BLAST sonuçları, benzerlik yüzdesi, skor, E-değeri, hizalama uzunluğu ve olası fonksiyonel ilişkiler gibi kritik bilgiler içerir. Bu özellikleri nedeniyle BLAST; gen anotasyonu, evrimsel analiz, tür teşhisi ve klinik varyantların değerlendirilmesi gibi çok geniş bir kullanım alanına sahiptir.

 PubMed 
Biyomedikal literatürün taranabildiği en geniş kapsamlı veri tabanıdır. Milyonlarca makale kaydı içerir ve araştırmacılar için temel bir başvuru kaynağıdır.

 Entrez 
Entrez, NCBI tarafından geliştirilen bütünleşik bir biyolojik bilgi sistemi olup, farklı veri tabanlarındaki milyonlarca kaydı tek bir arama arayüzü altında birleştirmek amacıyla tasarlanmıştır. Araştırmacıların genomik, proteomik, yapısal biyoloji, klinik genetik ve bilimsel literatür verilerine aynı platform üzerinden erişebilmesini sağlayan bu sistem, NCBI'nin veri altyapısının merkezinde yer alır.

Entrez'in temel gücü, farklı veri kümeleri arasında biyolojik ilişkiler kurabilmesidir. Örneğin bir gen kaydından ilgili protein yapılarına, klinik varyantlarına, literatür makalelerine ve homolog dizilere tek tıkla geçiş yapılabilir. Böylece araştırmacılar karmaşık biyolojik sorulara yönelik çok katmanlı bir analiz süreci yürütebilir.

Entrez sistemi aşağıdaki veri türlerini bütünleştirir:

 Genetik diziler (GenBank, RefSeq)
 Protein kayıtları
 Klinik varyantlar 
 Sekans okuma arşivleri 
 Bilimsel literatür (PubMed)
 Protein domenleri ve evrimsel modeller

Entrez'in arama motoru, ilişkili kayıtlar arasında bağlantılar kuran linking sistemi üzerine kuruludur. Bu sayede bir gen kaydından aynı lokustaki varyantlara, aynı proteinin üç boyutlu yapısına veya o protein hakkında yayımlanmış PubMed makalelerine kesintisiz bir şekilde erişilebilir. Bu bütünleşik yaklaşım, sistemin hem biyoinformatik analizlerde hem de klinik araştırmalarda standart bir araç hâline gelmesini sağlamıştır. Entrez ayrıca birden fazla arama filtresi, ilişkisel veri taraması, spesifik organizma sınırlamaları, dizileme teknolojisi filtreleri ve kapsamlı meta-veri bağlantıları sunarak kullanıcıların büyük veri kümeleri arasında hassas sorgular gerçekleştirmesine imkân tanır.

 NCBI Bookshelf 
NCBI Bookshelf (kitaplığı), seçilmiş biyomedikal kitapların ücretsiz erişilebilen, indirilebilir çevrimiçi sürümlerinden oluşan bir koleksiyondur. Bookshelf, moleküler biyoloji, biyokimya, hücre biyolojisi, genetik, mikrobiyoloji, moleküler ve hücresel bakış açısıyla hastalık durumları, araştırma yöntemleri ve viroloji gibi çok çeşitli konuları kapsar. Kitapların bazıları daha önce yayınlanmış kitapların çevrimiçi sürümleriyken, Coffee Break gibi diğerleri NCBI personeli tarafından yazılıp düzenlenmiştir. Bookshelf, Entrez PubMed hakemli yayın özetleri havuzunun tamamlayıcısıdır; çünkü Bookshelf içerikleri, gelişen çalışma alanlarına ilişkin yerleşik bakış açıları ve bildirilen birçok farklı araştırma parçasının düzenlenebileceği bir bağlam sunar.

 Amaç 
NCBI'nin başlıca amaçları şunlardır:

 Biyolojik verilerin toplanması, entegrasyonu ve korunması
 Araştırmacılar için açık erişimli veri tabanları geliştirmek
 Genomik, proteomik ve moleküler biyoloji analiz araçları sağlamak
 Bilimsel literatüre erişim sunmak (PubMed)
 Hesaplamalı biyoloji araştırmalarını desteklemek
 Halk sağlığını ilgilendiren genetik bilgileri standartlaştırmak

 Altyapı 
NCBI'nin altyapısı, milyonlarca biyolojik veriyi ilişkilendiren Entrez bilgi sistemi üzerine kuruludur. Bu sistem, farklı veri tabanlarını tek bir arama mantığında birleştirerek araştırmacıların genom, protein, literatür ve klinik bilgiler arasında geçiş yapabilmesini sağlar. NCBI'nin çalışma prensibi, veriler arasında biyolojik bağlam kurmayı ve araştırmacıya farklı omik katmanlarında bütüncül bir görünüm sunmayı hedefler.

 Katkıları 
NCBI, genomik araştırmaların ilerlemesine büyük katkılar sağlamıştır. Özellikle:

 Dizileme verilerinin standartlaştırılması
 Genom anotasyonlarının merkezi bir sistemde toplanması
 Klinik varyant bilgilerinin herkese açık hâle gelmesi
 Literatür erişiminin demokratikleştirilmesi
 Açık bilim kültürünün desteklenmesi
 İnsan Genomu Projesi'nden COVID-19 genom dizilemelerine kadar birçok küresel araştırma NCBI altyapısı sayesinde hızlanmıştır.

 Ayrıca bakınız 
 National Institutes of Health
 United States National Library of Medicine
 Medline
 PubMed

 Kaynakça 

 Dış bağlantarı 
 National Center for Biotechnology Information sitesi
 NCBI Bookshelf Title List
 Entrez PubMed
 mGen containing four of the world's biggest databases - GenBank, Refseq , EMBL and DDBJ - easy and simple program with friendly gene extraction.
 Genomdiff - Open Source Java Program to make a dotplot from online genomes 
 - NCBI Education homepage 

Kategori:Çevrimiçi taksonomi veritabanları
Kategori:Biyoenformatik
Kategori:Biyoteknoloji kuruluşları
Kategori:Amerika merkezli kuruluşlar