Marketlerdeki barkodlar; bize mağaza ürünleri hakkında detaylı bilgileri verir. DNA barkodları da; biyologların, biyolojik moleküle genetik etiketleri eklemelerine yardımcı olur. Ayrıca; kanserli bir tümörün nasıl evrimleştiği, organların nasıl geliştiği veya hangi ilaç adayının nasıl faydalı olduğu gibi araştırmalarında da işe yarıyor. Ne yazık ki mevcut yöntemlerle; birçok DNA barkodu, satıcılardan çok daha kötü bir güvenilirlik problemine sahiptir. Zamanın % 10’unda hatalar içermekte, verileri yorumlamak ve güvenilir bir şekilde yapılabilecek deney çeşitlerini sınırlandırmaktır.
Austin Texas Üniversitesi‘ndeki araştırmacılar, DNA barkodlarına sızan hataları düzeltmek; daha doğru sonuçlar elde etmek ve gelecekte daha iddialı tıbbi araştırmaların önünü açmak için yeni bir yöntem geliştirdi.
Doktora Sonrası Araştırmacı John Hawkins, Profesör Bill Press ve Yardımcı Profesör Ilya Finkelstein liderliğindeki ekip; yeni yöntemin son derece hızlı bir şekilde çalışırken, barkodlardaki hata oranını yüzde 10’dan yüzde 0.5’e düşürdüğünü gösterdi.
DNA barkodları ile bilim insanları; kanserli bir tümörün sadece bir bütün olarak değil, aynı zamanda hangi hücrelerin terapiye karşı savunmasız olduğunu ortaya çıkaran ve farklı olmayan geniş bir bireysel hücre topluluğu olarak nasıl evrimleştiğini inceleyebilirler. Yaralanan veya hasta kişiler için yedek organların büyütülmesi ile ilgilenen bilim insanları; organların doğal olarak nasıl geliştiğini daha iyi anlamak için DNA barkodlarını kullanabilirler. Ayrıca araştırmacılar; milyonlarca potansiyel ilacı belirli bir moleküle bağlanan bir hücre bulmak için, taramak istiyorlar ve böylece bir hastalığı tedavi etme potansiyeline sahip olabilecekler.
Hawkins, “DNA barkodları, tıp ve ilaç geliştirme alanında son derece kapsamlı araştırmaların bir parçasıdır ve bunların çoğunun doğruluğunu ve verimliliğini arttırmak, çok heyecan verici.. Daha da heyecan verici olan şu ki, bu daha iyi barkodlarla, daha önce mümkün olmayan, daha büyük ve daha iddialı deneylere sahip olmamızı sağlıyor.”
Bir DNA barkodu, DNA’da bulunan dört harf kullanılarak: A, C, G ve T gibi benzersiz bir koda eşit olan kısa bir harf dizisi içerir. Bu barkodlar; hücresel proteinler veya ilaç adayları gibi moleküllere yapışır.
Yöntem: Hepsinin nereye gittiğini, bazen milyonlarca olduğunu ve diğer moleküllerle nasıl etkileştiklerini izlemek… Bununla birlikte, zamanın onda biri kadarı; yanlış biyoloji, kritik bir mamo-medikal araştırmanın sonuçlarını çarpıtma gibi, yanlış harfle değiştirilen, eklenmiş veya silinmiş bir harf gibi hatalar ortaya çıkar.
Bu yeni hata düzeltme yönteminin anahtarlarından biri; en baştan itibaren doğru barkodları seçmektir. Bu yöntem, her bir barkod için bir harf dizisinin seçilmesini içerir. Öyle ki küçük bir hata, bir C için bir C ikame edilmiş olsa bile; yine de amaçlanan barkod gibi diğerlerinden daha fazla olacaktır. Bu yöntem, birçok olası harf dizisini atmayı gerektirir; ancak araştırmacılar bu kaybı; bilgisayar bilimi olarak adlandırılan ve “sphere packing” (küre paketleme) olarak adlandırılan bir yaklaşımdan faydalanarak, en aza indirmiştir.
Levenshtein kodları* gibi; DNA barkodları için alternatif hata düzeltme yöntemleri de, FREE yöntemle 100 kata kadar fazla barkod atmayı gerektirir ve sonuçları çözmek için de 1000 kata kadar daha yavaştır. Sonuç olarak, mevcut teknoloji yüz milyonlarca barkodu olan projeleri neredeyse imkansız hale getirirken; yeni teknoloji hızlı ve doğru sonuçlara olanak sağlıyor.
*Levenshtein Fonksiyonu; iki kelime arasındaki benzerliği bulmada kullanılır. Örnek: elma – alma … Bu iki kelime arasında sadece bir harf farklıdır.