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