GPCR’ler: İlaçların çoğunun hedefi olan bir proteinin çalışma mekanizması

Nature’da bu hafta…] Bu protein bilim dünyasında "G-protein bağlı reseptörler" olarak bilinmektedir (İngilizce GPCRs olarak kıstırılırlar). 

 Bu reseptörler insanlarda (tabi hayvanlarda da) en geniş ilaç hedefleri olup, transmembran (hücre zarında yerleşik) proteinlerdir. İnsanların kullandığı  ilaçların yaklaşık 700 tanesi (yani tüm ilaçların yaklaşık %35'i) bu reseptörler aracılığı ile etkilerini gösterirler. 

İnsan genomunun yaklaşık % 1'nin koku almaktan görmeye ruhsal durumumuzdan hücre büyüme ve bölünmesine ve de tabi ölmesine kadar birçok işlevi olan bu resptörleri kodladığı bilinmekte ve 1000 farklı çeşidinin olduğu düşünülmektedir. Tüm GPCR'lerin ortak özellikleri ise zar geçişli 7 bölgelerinin olması. İlginç!
Bu reseptörler hücre dışında uygun moleküller (örn ilaçlar) bağlandığında, yapılarında bir değişiklik olur ve hücre içindeki G proteinleri yardımı ile hücrenin içine (çekirdeğe kadar) sinyal iletirler. Burada G, bir ATP gibi bir enerji molekülü olan GTP'den gelmektedir. Yani, G proteinleri demek GTP ile aktive olan proteinler anlamına gelmektedir. Ancak aşırı sinyallemeyi azaltmak için aktivasyonun zaman zaman durması gerekir. Bu da reseptörün kendisinin fosforile edilmesiyle olur (yani GPCR'a fosfat eklenir ve bu durum onu duyarsızlaştırır). 

Arrestinler G proteinine bağlı reseptörler aracılığı ile sinyal iletimini düzenleyen küçük (memelilerde dört arrestin alt tipi ifade edilir) ama önemli bir protein ailesidir. İlk olarak gözümüzde keşfedildiler. Burada rhodopsin adı verilen ışığa duyarlı bir GPCR'ye bağlanırlar ve onu inaktive edereler. Günümüzde artık GPCR sinyalinin evrensel olduğunu biliyoruz. Yani tüm canlılarda mevcut. 

Arrestinlerin GPCR'lere bağlanması, reseptörlerin sitoplazmik karboksil ucunun fosforilasyonuna sebep olur ve G protein aracılı sinyal durur. Bu sırada reseptörler zarda oluşan, içeriye doğru girinti yapmış kesecikler (klatrin kesecikleri) yardımı ile hücre içine alınır. Bu reseptörler ya hücrenin midesi gibi görev yapan lizozomlara yönlendirilerek bu organellerde parçalanır ya da geriye dönüştürülerek tekrar hücre zarına taşınırlar ve sinyal sürecini yeniden başlatırlar.

Bu hafta Nature dergisinde rapor edilen iki çalışma, arrestin proteinlerinin G-protein-bağlı reseptörler tarafından aktive edildiği mekanizmaları ortaya koymuş gibi görünüyor. Bu da seçici olarak G-proteinini ya da arrestin sinyalini hedef alan yeni ilaç keşifleri anlamına geliyor.

Kaynak

• Eichel, K. et al. Nature 557, 381–386 (2018).
• Latorraca, N. R. et al. Nature 557, 452–456 (2018).

Tüm virüslere karşı direnç mi istiyorsun: DNA alfabeni değiştir!

İki yıl önce, Harvard Üniversitesinde gizli yapılan bir toplantı basına sızdırıldı. Genom yazma projesi (GP-write veya diğer adı ile HGP-write) adı verilen bir proje için yapılan bu toplantıda Harvard ve diğer üniversitelerden bilim insanları "tüm bir insan genomunun yapay olarak sentezi"ni tartıştılar.

Peki bu neye yarayacaktı?

İnsan genomunu (yani 46 kromozomumuzdaki bilgiyi) yeniden yazma mümkün olsa, Alzheimer'den tutun kansere kadar hemen tüm insan hastalıklarına sebep olan bozuk genler düzeltilebilir ve böylece "süper insan" yaratılabilirdi.! Bu teknikle dünyaya gelen "dizayn edilmiş bebekler" her türlü hastalığa dirençli olabileceklerdi.

Peki bu nasıl mümkün olacaktı?

Bilgisayar ekranındaki yazıdan resme nasıl ki herşey "binary kod" dediğimiz sıfır ve birlerden (1111000001010100010 gibi) oluşuyorsa, genomomuz yani DNA da 4 harfle oluşturulmuş şifrelerden oluşuyor. Yani tanrının klavyesinde 4 tuş varmış ve üzerinde (A: adenin, G: guanin, C: sitozin ve T: timin) yazıyormuş. Tanrı, bakteriden, bitkiye, insana, file kısaca tüm canlıları aynı genetik kodla yazmış... Fakat, bunu yaparken yer yer "typo" hataları, yani "yazım hataları" da yapmış. Dolayısı ile, genlerimizdeki bu küçük yazılım hataları bizi bir ton hastalığa da yatkın hale getirmiş (kanser, şeker hastalığı, Alzheimer, Parkinson, kalp-damar hastalıkları,viral ve bakteriyel enfeksiyonlar, say sayabildiğin kadar...).

İnsan ve tabi tüm canlılarda DNA'daki genetik şifre RNA üzerinden kodlanıyor. RNA'lar DNA'nın tersine oldukça farklı çeşitte bulunuyor. Kimisi protein sentezine ön ayak oluyor ki, bunlara kodlama yapan RNA'lar (mRNAlar) deniyor, kimisi de diğer yapısal (örn. ribozomların yapısına giren rRNA'lar), işlevsel (örn. amino asitleri kendilerine has enzimlerle birlikte taşıyarak ribozoma getiren tRNA'lar) ve henüz yeni yeni keşfettiğimiz ve dolayısı ile şlevlerini tam bilmediğimiz RNA'lar (miRNA'lar, siRNA'lar, halkasal RNA'lar, lncRNA'lar, vs..).

RNA'ların çeşitleri ve muhtemel işlevleri konusundaki bir yazım: RNA: Önemsiz bir şey mi? Her şey mi?

Proteinlere deşifre olan RNA'lar (yani mRNA'lar) üzerinde 3 harflik diziler olan "kodonlar", amino asitlere tercüme oluyor. Proteinler 20 çeşit amino asitten oluşuyor. Dolayısı ile her bir amino asit için en az 1 adet kodon olmak zorunda. Ancak, DNA ve RNA 4 harften oluştuğundan, 64 adet potansiyel üçlü kodon var (4x4x4). Dolayısı ile bazı amino asitler için birden fazla kodon var. Ancak, bu kodonların biri "esas" diğerleri ise "harcanabilir" ya da "gereksiz" veya "yedek" kodonlar.  Birçok virüs bu "yedek" kodonları hedef alarak bizi hastalandırıyor. Hastalıklarımızın çoğu da bu ikincil derecede önemli yedek kodonlarda olan değişiklikler (mutasyonlar) sonucu ortaya çıkıyor.

Başlıktaki konu, yani virüslere karşı bağışık (dirençli) olmak için, bilim insanları "redundant" dedikleri bu "yedek" kodonları "esas" kodonlara çevirecek gen düzeltmeleri yapmak istiyor. Böylece, DNA düzeyinde yapılan yapay dizi değişikliği (ya da yeniden sentez) ile sadece "esas" kodonlar kullanılacak. Bunun sonucu, vücuda (yani hücreye) girip asılları yanında "yedek" kodonları kullanarak kendi proteinlerini üretmeye çalışacak olan virüsler kendi kendilerini çoğaltamaz.

Bu projenin temeli Harvard Üniversitesi, Tıp Fakültesinden George Church'ın laboratuvarındaki çalışmalara dayanıyor. Church ve arkadaşları, yaygın bir bakteri olan Escherichia coli genomunda bir amino asiti kodlayan 321 "yedek" kodonu "esas" kodonla değiştirdiğinde, bakterinin  bakteriyofaj T7 virüsüne karşı dirençli hale geldiğini gösterdi. 

Aynı grup, 2016 yılında daha da ileri giderek 7 amino asite ait tüm "yedek" kodonları (62,214 adet) genomdan sildi. Sonuç: birçok virüse dirençli süper E. coli. Yapılan hesaplara göre, insan genomunda bulunan yaklaşık 20000 gende bu şekildeki yaklaşık 400,000 "yedek" kodunu asılları ile değiştirirsek insanlar virüslere tamamen dirençli (virüs geçirmez!) hale gelebilirler.

En başta bahsettiğimiz genomu yapay olarak yeniden sentezlemek gibi meşakkatli bir çabaya girmek yerine, CRISPR-Cas teknolojisi gibi yeni genom düzeltme (edit etme) teknolojileri ile hali hazırdaki genomlar bu şekilde hastalık ve virüslere karşı düzeltilebilir. Çünkü, 10 DNA harfinin sentezi yaklaşık 1 dolara mal olduğundan, bir insanın tüm haploit genomunun sentezi 30 milyon dolara mal olacak. Bir kerede en fazla 200 harf yazabildiğimiz için, yazılan bu parçaların birleşmesi vs. oldukça emek ve zaman isteyen bir durum.

CRISPR-Cas ile ilgili bir yazı için buraya, buraya, buraya, buraya ve buraya tıklayınız.

Dolayısı ile bugünlerde bir araya gelen ve yaklaşık 200 bilim insanından oluşan aynı grup, baştaki tüm genom sentezi projesinin boyutunu ve şeklini küçültmüş görünüyor. Genomu yeniden sentez yerine, tüm genomdaki "yedek" kodonları (400 bin kadar) "asılları" ile değiştirerek virüslere karşı dirençli insan hücresi (ve belki de ileride yumurta ve spermde bunu yaparak birey) oluşturmak. Bunun 10 yıl kadar bir sürede mümkün olacağı hesaplanıyor.

George Church'la Harvard medical School'daki bir sunumdan sonra... George Church genom dizileme çalışmalarında bir dünya lideri ve İnsan Genom Projesinde öncülerinden. İki metreye yaklaşan boyu ve iri cüssesinin yanında cüce gibi kalıyorum!!!.

Hücreler ayrıca kansere karşı da yeniden kodlanabilir. Genomdaki en kararsız ve yüksek mutasyon oranına sahip iki harf CG'dir (yanyana bulunduklarında). Bu mutasyonlar bazen kanseri tetikler. Birçok amino asit "yedek" kodonu CG içerir. Bu kodonlar asılları ile değiştirilirse, hücreler hala aynı doğru amino asiti kullanır ancak, ancak tümörlerin ortaya çıka olasılığı oldukça azalır.

Değiştirilerek faydalanılan kaynaklar: STAT, JAMA, C&EN, The Atalantic, Science, Nature, GP-write website

İleri derecede yeniden yazılmış genomu olan “ultragüvenli” hücrelerin bazı özellikleri (Science'tan).

Konuya yabancı olanlar için başlıktaki konunun anlaşılması için biraz genel bilgiye ne dersiniz?..
DNA oldukça tekdüze yani "monoton" bir molekül. Tek işi üzerinde şifrelenmiş bilgi taşıması. O şifre deşifre edilmedikçe bir işe yaramıyor. Bunu şuna benzetebiliriz:  Elinizde kalın (6 milyar harften oluşan) bir kitap (46 kromozomdaki DNA) var ve kelimeler arasında ne yazık ki boşluk yok. Dolayısı ile bu paragraf şöyle görünecekti:
dnaoldukçatekdüzeyanimonotonbirmolekültekişiüzerindeşifrelenmişbilgitaşımasıoşifredeşifreedilmedikçebirişeyaramıyorbunuşunabenzetebilirizelinizdekalınaltımilyarharftenoluşanirkitapkırkaltıkromozomdakidnavarvekelimelerarasındaneyazıkkiboşlukyokdolayısıilebuparagrafşöylegörünecekti

Bir şey anladınız mı? ben anlamadım! Tek fark, DNA'da 29 harf değil 4 harf kullanılıyor!!!

Dolayısı ile DNA'ya baktığımızda bizde çok da bir fikir oluşturmayan GCCCTTTTTGGGGAAAAATTTTTTTTCCGA harflerini görürüz. Peki bütün bir canlıyı yapan bilgi nasıl oluyor da bu harf dizilerinde saklı? Bilgisayardaki tüm bilgi nasıl ki "bir" ve "sıfır"larda saklı ise, DNA'da da aynı durum var... Bu şifreyi çözecek "programlar" var.

Esasen DNA'daki bilgiyi (kodu) çözen iki program var: çeviri (dekodlama) ve ifade.

Dekodlama ile DNA molekülü, RNA molekülüne çevriliyor. RNA, bir harfi hariç DNA ile aynı harfleri kullanıyor. Her nasılsa, DNA'daki T yerine RNA'da U (urasil) kullanılıyor. Dolayısı ile işlemin adı "yeniden kodlama". Çünkü RNA'lara da bakarsanız genel olarak AGCU harflerinden oluştuğunu görürsünüz.

Dolayısı ile bu harflerin dizilerinin de ne anlama geldiğini bilemezsiniz...
RNA'daki şifre nasıl çözülüyor. Bunu açıklamadan önce şunu söylememiz gerekiyor. Monoton DNA'ya göre RNA'lar oldukça farklı yapı ve işlevlerde bulunabiliyor. Ders kitaplarında esas olarak 3 çeşit RNA'dan (mRNA, rRNA, tRNA) yoğun olarak bahsedilse de, son yıllarda onlarca çeşit RNA (miRNAlar, siRNAlar, lncRNAlar, halkasal RNAlar, vs) keşfedildi ve çoğunun ne işe yaradığı ise tam bir muamma... 



Şifre çözmeye dönersek... Bu işi "ribozom" yapıyor. RNA ve proteinlerden oluşan bu yapılar tüm canlıların da ortak yapısı (hücre zarı ve DNA gibi). Ribozomlara bağlanan mRNA'lar burada deşifre edilir ve  yapısal ve işlevsel fonksiyonları olan olan proteinler yapılır. Yani, DNA'daki şifre RNA üzerinden proteinlere deşifre oluyor. Proteinlerde tüm yapısal ve görsel özelliklerimizi (fenotip) belirliyor. Yani genotip (DNA)'ten fenotipe (protein) bir bilgi akışı söz konusu... Tüm bu akışa "genetik kod" deniyor.

 

Taramalı elektron mikroskobu ile görselleştirilen insan kromozomları ve çekirdeği.

Genetik kodlama DNA üzerindeki bilgi RNA'ya transfer ediliyor. RNA (mRNA) üzerindeki bilgi 3 harfli kodonlarda saklı ve bu sırrı da ribozom çözüyor. Ribozom, mRNA'ların üzerindeki 3 harfin (kodon) sığacağı özel bir alana sahip. Buraya gelen ve üzerinde özel bir amino asidi taşıyan taşıyıcı RNA'lar (tRNA) üzerindeki 3 harfle (anti-kodon) kodona bağlanır. Enzimatik bir mekanizma ile taşınan bu amino asitler birbirine kovalent bir bağ (peptid bağı) ile bağlanır. Böylece, uzun bir polipetid zinciri yapılır ve bittikten sonra ribozomdan salınarak uygun yapı ve işlevi kazanacak şekilde katlanır.

DNA molekülü ne kadar uzun olursa olsun (örn, en uzun DNA molekülü 1. kromozomumuzda, en kısası da 22. kromozomda bulunmakta), 4 kimyasal molekülden (harf) oluşmakta. Esasen, en küçük kromozom, dolayısı ile en kısa DNA molekülü Y kromozomunda bulunmakta ise de, bu kromozom tüm insan (kadınlarda) veya hayvanlarda bulunmaz. Bu harflere çekirdek maddesi anlamına gelen "nükleotid" ismi verilir ve her birinde birer fosfat grubu, deoksiriboz adı verilen 5 karbonlu bir şeker molekülü ve her birinin kendine has tek (C ve T) veya çift halka (A ve G) içeren bazı bulunur.

DNA, kromozom ve genomlarla ilgili bir yazım: Genler Kaderimiz mi?

Science ve Nature’da bu hafta…

Neden Science ve Nature? Resmin üzerine tıklayın...

Metabolizmayı bozarak otoimmün hastalıkları tedavi etmek

Otoimmün (vücudun kendine karşı bağışıklık geliştirmesi) ve enflamatuar (iltihabi) hastalıklar, bağışıklık hücrelerinin uygun olmayan ve uzun süreli aktivasyonunun neden olduğu durumlardır. İltihabi mediyatörlerin sürekli olarak devam eden üretimi doku hasarına neden olur. 

Dimetil fumarat (DMF) fumarik asitin bir metil esteri olup, bir çeşit otoimmün cilt hastalığı olan psoriasis tedavisinde kullanılmaktadır.  2013 yılında DMF, yine otoimmün bir hastalık olan multipl sklerozun (MS) tedavisi için onaylanmıştır. Bununla birlikte, DMF'nin etki mekanizması bilinmemekte idi.

Bu hafta bilim adamları DMF'nin yararlı etkilerinin, gliseraldehid-3-fosfat dehidrogenaz (GAPDH) enzimini inhibe etmekle ilişkili olduğunu gösterdi. GAPDH, glikoz metabolizmasının ana yolaklarından olan glikolizde merkezi bir enzimdir.

Bu çalışma bize şunu gösteriyor: bağışıklık yanıtlarını modüle etmek için metabolizma hedeflenebilir.

Genom güdümlü kanser tedavisi bir aldatmaca mı?

Kanserin ilerlemiş haline sahip hastalar için seçenekler tükenirken, birçok kanser merkezi şu anda şu umudu sunuyor: Tümörünüzün genomu dizilensin ve doktorlarımız kanserinizin zayıf noktasını hedefleyen bir ilaçla sizi tedavi etsin. 

Ancak, bu verilen sözün abartılı olduğunu söyleyen bilim insanları da var. Geçen hafta, alandaki iki önemli ses, Şikago'daki Amerikan Kanser Araştırmaları Derneği'nin yıllık toplantısında kişiye "özel onkoloji" olarak adlandırılan bir konuda karşı karşıya geldiler. Genom tabanlı kanser tedavileri konusundaki tartışmalar bilim insanlarını da bölmüş durumda.

Bir hastaya maliyeti 1 milyon dolarları bulan bu tür tedavilerin parayı götürdüğü, ancak tama olarak ne getirdiği belli değil.

CRISPR ile yeni nesil teşhisler

Bulaşıcı hastalıkların hızlı ve doğru bir şekilde tanımlanması, klinik bakım ve hastalıkların yayılmasını sınırlamak için elzemdir. Prokaryotların (bakteri ve arkea) CRISPR ve CRISPR ile ilişkili (Cas) proteinlerin aracılık ettiği kalıtsal adaptif bağışıklığa sahip olduğunun keşfi, gen düzenlenmesi başta olmak üzere moleküler biyolojide devrim niteliğinde ilerlemelere yol açmıştır.

Bu hafta araştırmacılar Zika virüsü, Dengue virüsü ve insan papilloma virüsünün (HPV) tespiti, bulaşıcı olmayan enfeksiyon hastalıkları ve  akciğer kanseri hastalarında dolaşımdaki DNA'larda gen mutasyonlarının saptanmasında CRISPR-Cas'ın moleküler teşhis aracı olarak kullanılması konusunda perspektifler sundular.

Henüz yeni olan CRISPR-Cas teknolojisi; meyve-sebze üretimi, içerik zenginleşitirmesi, mikroplara ve yukarıda belirtildiği gibi virüslere karşı mücadele için yakın zamanda kullanılacağı düşünülmektedir. Ancak, hedef dışı değişikliklere sebep olmasından dolayı bu teknoloji ile insanda bazı genetik hastalıkların düzeltilmesi (özellikle tek genle geçen) konusu henüz bilinmeyen bir gelecekte olabilecektir.

Temel Bilimlerin Önemi: Bir Amerikan Örneği…

Amerika Ulusal Bilim Vakfı (National Science Foundation, NSF) tarafından “Dünyayı Bilim Yolu ile Değiştirmek” raporunun 2. baskısı yeni yayımlandı (LINK).

Amerika taktir edersiniz ki “salak” bir ülke değil. Bir şekilde dünyanın en parlak beyinlerini ve girişimcilerini cezbediyor.

Bu raporu okuyunca Amerika’nın neden bilim ve teknolojinin merkezi olduğunu daha iyi anlayabiliyoruz: merak ve üretim.

Merak onları bilimde bir numara yaparken, üretim onları teknolojide bir numara yapıyor.

Merak; düşünce sınırlarının olmadığı, hiç bir tabu gözetilmeden bir konuyu anlama (ve tabi tartışma) ortamının sağlanması ile daha da uyarılırken, üretim ise bilimsel verilerden yola çıkarak iğneden ipliğe toplumun ihtiyaçlarının karşılanması konusunda yaratıcı uygulamalarla oluyor.

Üreticiliğin olmazsa olmazı tabi sıkı bir “fikri ve sınai haklar” kanunu ve mevzuatının olması. Kimse kimsenin fikrini, zikrini ve tabi ürettiği ürünü kopyalayamıyor. Bu da, yaratıcılık ve girişimciliği getiriyor. Bu nedenledir ki, Amerika her yıl yaratıcı ve çığır açıcı buluşlara verilen Nobel Ödüllerini silip süpürürken, sadece teknolojik olarak ileri olan Güney Kore ve Japonya gibi ülkeler ise nal topluyor.

Her ne ise konumuza dönersek …

Ülkemizde temel bilimler (Fizik, Kimya, Biyoloji) patır patır kapanırken, Amerikan NSF’si bu tür alanlara proje desteğini arttırarak devam ediyor. Proje sahiplerinden hiç de bir ilaç veya alet geliştirmeyi beklemiyor.

Çünkü, NSF biliyor ki, bugünün araştırma ve buluşları yarının ürünlerine bir şekilde dönecektir. Hücreyi bilmeden kanserin nasıl geliştiğini, kanseri bilmeden kanser ilacını geliştiremezsiniz.

Ne yazık ki çoğu ülke yılları bulabilen böyle meşakkatli bir yolu seçeceğine, parası varsa doğrudan o ürünü alma yoluna gidiyor. Bu durum sadece ülkenin ekonomisini değil insan zihnini de zayıflatıyor.

Böylece, bir telefonun veya İnternetin nasıl çalıştığını merak edip benzer sistemleri geliştirecek bireyler yerine, kulağında akıllı telefon, önünde Facebook ekranına mahkum olmuş, entelektüellik ve gözünde hiç bir anlam göremediğin bireyler! Amerika’nın da ekseriyeti böyle olabilir. Hatta en çok evsiz en çok seri katil de bu ülkede olabilir. Ancak, sağladığı ortamla en azından bilim insanı ve girişimcisi tüm toplumu (bazen dünyayı) peşinden sürükler.

İşte size NSF başkanının bu raporda söyledikleri:

NSF’nin yıllık bütçesinin yüzde doksan üçü, çığır açan temel araştırmalara, STEM (yani Fen, Teknoloji, Mühendislik, Matematik) eğitiminine ve STEM işgücünün gelişimine ayrılmaktadır. Bilim ve mühendislik çalışmaları, ABD ekonomisinin güçlü ve rekabetçi kalmasını sağlar.  

Misyonuna sadık kalan NSF, ulusun bilim ve teknolojide önemli bir küresel aktör olarak kalmasını ve sürekli bir keşif ve inovasyonla ön saflarda yer almasını sağlıyor.

France A. Córdova (NSF Direktörü)

NSF’ın misyonunda şunlar yazılıdır: “Bilimin ilerlemesini teşvik etmek; Ulusal sağlık ve refah ilerletmek, milli savunmayı güvenceye almak“.

Rapordan bir başka paragraf:

Temel araştırmalar mümkün olanın sınırlarını zorluyor ve etrafımızdaki dünyayı daha derin bir anlayışa kavramamızı sağlıyor. Ulusal Bilim Vakfı (NSF), tüm bilim ve mühendislik (S & E) alanlarındaki sorulara cevaplar için özenli bir çaba sarf etmektedir.

İşte size sayılarla NSF:

Rakamlar 2017 aktivitelerine aittir.

NSF’in araştırma ve eğitime ayırdığı %93’lük bütşenin büyük kısmını götüren Biyoloji için NSF raporunda şöyle denilmektedir:

NSF’nin Biyolojik Bilimler Direktörlüğü (BIO) tarafından desteklenen temel araştırmalar, insanların ve diğer hayvanların, bitkilerin ve bir dizi mikroorganizmanın birbirleriyle nasıl e birbirleriyle nasıl etkileştiklerini ve çeşitli çevresel koşullara nasıl tepki verdiklerini ve bunlara nasıl uyum sağladıklarını anlamaya çalışır.

BIO destekli araştırmacılar, Dünya’daki yaşamın nasıl geliştiğini ve çeşitlendiğini belirleyen temel kuralları anlamaya çalışırlar. Biyologların çalışmaları hastalıkların önlenmesi ve tedavi edilmesi, tarım uygulamalarının iyileştirilmesi ve doğal kaynakların korunması için yeni yollara götürür.

Teknoloji ile dönüştürülen biyoloji alanı  “Büyük Veriler” in de dahil edilmesi ile, yeni atılımların eşiğinde durmaktadır. Bu da, Bilim ve Mühendsilik alanlarındaki araştırmacıları meşgul etmektedir. NSFBIO , biyolojik bilimleri ilerletmek için gereken altyapıya, araçlara ve teorilere yatırım yapar ve ABD’nin keşfin ön safında kalmasını sağlar. NSFBIO tarafından finanse edilen araştırmalardan elde edilen sonuçlar insan sağlığını, gıda güvenliğini, biyoçeşitliliğin korunmasını ve daha fazlasını sağlayarak biyolojiyi 21. yüzyılda yenilik için bir motor haline getirmektedir.

Eh. bunun üzerine artık ne söylenebilir… Umarım “parası bol, beyni boş”  ülkelerden biri olmayız!

Hangi biomedikal çalışma en değerlisi: Bir karşılaştırma! (Which is the MVP of biomedical innovation?)

Amerika’nın bilim ve sağlık alanında önemli bir haber ve yorum sitesi olan STAT’ın biyomedikal alanında öncü çalışmaları ile bilinen araştırma kurumları arasında MVP’yi (yani en değerli oyuncuyu) seçmek için bir anket hazırlamış.

Ankette, benzer işi yapan kurumlardan ikişer tane seçilmiş ve bunlardan hangisinin yaptığı çalışmanın daha önemli olduğu seçmenlere soruluyor. Böylece en son finalistler ve finalist belirlenecek.

Oyum saklı! Bilim haberciliğinde ödül sahibi yazarlar tarafından karar verilen bu 64 kadar çalışma ve aktörleri şöyle… (uzun bir anket ve ne yazık ki İngilizce!):

Kaynak: STAT

Türkiye'de Doktora: Sayısal Veriler...

MEZUN DOKTORA ÖĞRENCİLERİNİN AKADEMİK ALANDA, ÜNİVERSİTELERDE VE ENDÜSTRİDE İŞ OLANAKLARINI ARTIRMA ÇALIŞMALARI

(Doktora Öğrencileri İçin İş Marketler - Job Markets)

Türkiye'de üniversiteler ihtiyaçları olan alanlarda akademik ilanları ulusal basında ve kendi web sitelerinde yayınlamakta, başvuruları almakta ve oluşturulan jürilerce uygun görülen öğretim görevlisini bünyelerine katmaktadır. Bu yapının üst ayağı YÖK'te yapılan kadro çalışmalarıdır.

Halbuki sürecin bir başka boyutu özellikle doktorasını yeni bitirmiş, akademiye veya endüstriye katılarak alanında ilerlemek isteyen yüzlerce genç akademisyen adayından üniversitelerimiz haberdar olamamaktadırlar. Bu amaçla özellikle Amerika Birleşik Devletleri'nde ve Avrupa'da genç akademik grubun tanınmasını sağlayan –İş Marketler- tanıtım ve iş marketleri bu alanda yön verici ve destekleyici olmakta ve çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tanıtımda doktorasını bitirmiş genç aday bir fotoğrafıyla birlikte kendi özgeçmişini, tez konusunu, danışmanının ve tez hocasının kim olduğunu ve çalışma alanlarını detaylı bir şekilde tanıtmaktadır. Bu tanıtımda özellikle doktorantın araştırma potansiyeli ve araştırma ilgi alanı öne çıkarılmalıdır. Bu tanıtım, akademiye, endüstriye ve de uluslararası görünüme açık olacaktır. Dolayısıyla doktoralarını tamamlamış, akademinin en genç kitlesine ciddi bir görünürlük ve tanınırlık sağlayacaktır.

Yükseköğretim Kurulu 2017 yılından itibaren kendi web sayfasında böyle bir çalışmayı başlatmanın hazırlığındadır. Ayrıca üniversitelerimize kendi web sayfalarında kendi yetiştirdikleri doktora öğrencilerini akademik alanlarına göre tanıtan sayfalar açmalarını önerecektir.

Böylece arzu ettiğimiz özellikle ülkenin Doğu Anadolu, Güneydoğu Anadolu ve İç Anadolu bölgelerinde öğretim üyesi, akademisyen ve araştırmacı bulmakta zorlanan üniversitelerimiz doğrudan bu doktorantlarla görüşebilecek veya kümülatif araştırma gruplarının oluşması sağlanacaktır. Ayrıca sadece ulusal değil uluslararası akademi dünyası da ülkemizde yetişen bu gruba ulaşabilme olanağı elde edecektir.

Web sayfası dışında senede iki kez doktorantların üniversitelerle yüz yüze tanışmasını sağlayacak çeşitli toplantılar düzenlemek de planlarımız arasındadır. Yüz yüze yapılacak toplantılara yurt dışından da birçok dekan ve rektörün katılımını sağlayacağız.
Bu katılımla genç akademisyen adaylarının akademide birlikte çalışmalarının güçlenmesi, iletişimlerinin artması ve uluslararası bağlantılar kurabilmeleri de hedeflerimiz arasındadır.

Kaynak: YÖK, 100/2000 Projesi

100/2000 YÖK Doktora Programları Projesi
Küresel rekabet ortamında ülkelerin pozisyonlarının belirlenmesinde yükseköğretim odaklı süreçlerindeki performanslarının etkisi önemlidir. Bu kapsamda birçok ülkede yükseköğretim odaklı rekabete açık ve özellikle araştırmacı insan kaynağının geliştirilmesine yönelik programlar başlatılmıştır, bunlardan bazıları aşağıdadır:

Almanya	Excellence Initiative
Çin	Project 985 ve Project 865
Kore	Brain Korea 21 programme
Japonya	Global 30
Tayvan	Top Universities Project
Rusya	5-100 Project

Türkiye'nin 2023 yılı için ekonomide bilimdeki hedefleri kapsamında, yükseköğretim odaklı olarak önüne koyduğu stratejilerin başında:
· Bilgi transferi ekosisteminin oluşturulması ve geliştirilmesi,
· Eğitim ve insan kaynakları sisteminin oluşturulması ve geliştirilmesi, gelmektedir.

Bu konuda özellikle 2011 yılından sonra birçok kurum tarafından çalışmalar başlatılmıştır. Ancak sürecin en önemli girdisini oluşturacak nitelikli insan kaynağının nicel ve nitel kapsamda geliştirilmesine ihtiyaç bulunmaktadır. Mühendislik ve teknolojide doktora alanı olarak seçtiğimiz başlıklar, çalışılacak konuların ekonomik refah için bir üretim getirmesi, ekonomik ve toplumsal faaliyet alanlarına uygulanabilir olması ve uygulandıkları alanlarda üretkenliğin artmasının sağlanabilmesi hedeflenmektedir. Yarının dünyasında iddia sahibi olmanın yolu buradan geçmektedir ve YÖK bunu bir stratejik hedef olarak benimsemiştir. "Kalite güvencesi" kavramı, yükseköğretimin ve onun en önemli görevlerinden biri olan araştırmanın uluslararasılaşmasında aranılan ciddi bir değerdir. YÖK, 100/2000 Projesi sadece mali bir fonlama kaynağı olarak görülmeyecek, aynı zamanda kalite kavramını doktora sürecinin her döneminde takip edecektir. Çünkü, doktora (PhD) uluslararası bir kavramdır. Mobilitenin ve disiplinler arası çalışmanın bu kadar önde olduğu bir dönemde doktora programlarının da uluslararası eğitim değerleriyle yürütülmesi şarttır. 100/2000 Projesi'nin, üniversitelerimizde doktora kariyerini bugünkü olduğundan daha da öne taşıyacağını ümit etmekteyiz. Ülkemiz doktoralı insan kaynağı oranında 1000 kişiye 0.4 doktoralı insan kaynağı düşmektedir. Bu oran Çin'de, 2.2, ABD'de 1.7, Avrupa Birliğinde 1.5, Güney Kore'de 1.4, Kanada'da 1.2, Japonya'da 1.1'dir.

100 / 2000 Programı bu amaca yönelik olarak ülkemizin ihtiyaçları ve gelişim alanları dikkate alınarak uzun ve katılımcı bir yaklaşımla tasarlanmıştır ve geleceğe yönelik etkin bir projedir. Bu program kapsamında ülkemizin öncelikli alanlarına yönelik 100 alanda 2000 doktoralı insan kaynağı yetiştirilecektir. Bu insan kaynaklarının istihdamı ise sadece akademiye yönelik olmayıp, özellikle kamunun ve özel sektörün de gelişimi odaklı süreçlerine de ciddi yararlar sağlayacaktır.

Özetle 100 / 2000'in amacı hedefler doğrultusunda seçtiğimiz belirli alanlarda yetkinleşmektir. Şimdi bu genç ve dinamik nesile bunu tam olarak ifade etmeyi ve sürdürülebilir kalkınmayı önüne hedef koymuş Türkiye'de rol sahibi olabilmeleri için onları yetiştirdiğimizi anlatabilmemiz gerekmektedir. Çünkü Türkiye'nin bu alanlardayetkin bilim adamları olmalıdır.

2023 için çizilen vizyonda "net katma değerini kendi beyin gücüne dayanarak artırabilen" bir Türkiye hedeflenmektedir.

Hangi Alanlarda Verilmektedir?

1. TEMEL BİLİMLER VE MÜHENDİSLİK (Üst Alan)

01.01. Bulut / Nesnelerin İnterneti / Sosyal Ağlar / Büyük Veri (Alan)

01.01.01. Bilgi Güvenliği

01.01.02. Siber Güvenlik

01.01.03. Kriptoloji

01.01.04. Veri Madenciliği ve Veri Depolama

01.01.05. Veri Analitiği

01.01.06. Örüntü Tanıma Analizi

01.01.07. Biyometri ve Mahremiyet

01.01.08. Yüksek Başarımlı Hesaplama

01.02. Havacılık ve Uzay (Alan)

01.02.01. Hava ve Uzay Araçları Tasarımı

01.02.02. İtki Sistemleri

01.02.03. Otonom İnsansız Hava Araçları

01.03. Sağlık ve Moleküler – Hücresel Mühendislik (Alan)

01.03.01. Biyomalzeme ve Doku Mühendisliği

01.03.02. Biyomedikal Ekipmanlar (Tıbbi Cihazlar)

01.03.03 . İnsan Beyni ve Nörobilim

01.03.04. Nörogenetik

01.03.05. Gıda-Metabolizma Etkileşimi

01.03.06. Nanobiyoteknolojik Güdümlü İlaçlar

01.03.07. Biyosensörler

01.03.08. Biyoenformatik

01.03.09. Aşı Çalışmaları

01.03.10. Translasyonel Tıp

01.04. Gıda Teknolojileri (Alan)

01.04.01. Organik Tarım

01.04.02. Gıda Biyoteknolojisi

01.04.03. Gıda Güvenliği ve Gıda Güvencesi

01.05. Ulaştırma Akıllı Ulaşım Sistemleri (Alan)

01.05.01. Sürdürülebilir ve Akıllı Ulaşım

01.06. Enerji Teknolojileri (Alan)

01.06.01. Hidrojen ve Yakıt pilleri

01.06.02. Güç ve Depolama Teknolojileri

01.06.03. Enerji Depolama ve Enerji Malzemeleri

01.06.04. Yenilenebilir Enerji Kaynakları / Teknolojileri (Güneş Enerjisi, Rüzgar Enerjisi, Jeotermal, Hidrogüç)

01.06.05. Nükleer Enerji

01.07. Robotlar ve Akıllı Sistemler (Alan)

01.07.01. Robot Teknolojileri

01.07.02. İnsan- Bilgisayar Etkileşimi

01.07.03. Yapay Zeka

01.08. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği (Alan)

01.08.01. Enerjik Malzemeler Teknolojileri

01.08.02. Yeni 3B Eklemeli Üretim

01.08.03. Akıllı Malzemeler

01.08.04. Biyobenzetim

01.08.05. Sıvı Arıtma Teknolojileri

01.08.06. Çalışanı Koruyucu Malzemeler (PPE)

01.08.07 . Fotonik

01.09. Mikro/Nano/Opto-elektronik ve Yarı İletken Teknolojileri (Alan)

01.09.01. Mikro ve Nanoteknoloji

01.09.02. Sensör Teknolojileri

01.10. Savunma Teknolojileri (Alan)

01.10.01. Savunma Sistemleri Entegrasyonu ve Sistem Mühendisliği

01.10.02. Savunma Bilişimi, Modelleme ve Simulasyon

01.11. Sürdürebilir Çevre Yönetimi Teknolojileri, Ekosistemler ve Sürdürülebilir Yapılı Çevre (Alan)

01.11.01. Sürdürülebilir ve Akıllı Kentler

01.11.02. Sürdürülebilir ve Akıllı Yerleşke

01.11.03. Sürdürülebilir Yapı Malzemeleri ve Teknolojileri

2. SAĞLIK (Üst Alan)

02.01. Tıp - Temel Bilimler (Alan)

02.01.01 . Moleküler Patoloji

02.01.02. Moleküler Farmakoloji ve İlaç Araştırmaları

02.01.03. Tümör İmmunolojisi

02.01.04. Moleküler Onkoloji

02.01.05. Gen Tedavisi ve Genom Çalışmaları

02.01.06. Kanser Epidemiyoloji

02.01.07. Doğal ve Bitkisel Ürünler, Kozmetik Ürünler

02.01.08. Farmakoekonomi ve Hasta Güvenliği

02.01.09. Farmasötik Biyoteknoloji ve İlaç Tasarımı

02.01.10. Fizyopatoloji

02.02. Tıp - Klinik Bilimler (Alan)

02.02.01. Hastane Enfeksiyonları

02.02.02. İnme (Stroke): Nörolojik Motor Rehabilitasyon

02.02.03. Davranış Bilimleri ve Yapay Zeka

02.02.04. Nörofizyoloji

02.02.05. Radyofarmasi ve Nükleer Tıp

02.02.06. Odyoloji ve Konuşma Bozuklukları

02.02.07. Klinik Beslenme

02.02.08. Moleküler ve Hücresel Gastroenteroloji

02.02.09. Metabolizma ve Kronik Hastalıklar (Obezite, Diyabet ve Ateroskleroz)

02.02.10. Otoinflamatuar Hastalıklar

02.02.11. Afet Tıbbı

02.02.12. KBRN Çalışmaları

02.03. Hemşirelik (Alan)

02.03.01. Psikiyatri Hemşireliği

02.03.02. Diyabet ve Podoloji Hemşireliği

02.03.03. Geriatri Hemşireliği

02.03.04. Acil Hemşireliği

02.03.05. Yoğun Bakım Hemşireliği

03.SOSYAL BİLİMLER (Üst Alan)

03.01. Hukuk (Alan)

03.01.01. Kamu Hukuku

03.01.02. Özel Hukuk

03.02. Sosyal Bilimler (Alan)

03.02.01. Katılım Bankacılığı

03.02.02. Kentsel Dönüşüm Çalışmaları

03.02.03. Yaşlılık Çalışmaları

03.02.04. Yoksulluk Çalışmaları

03.02.05. Göç Çalışmaları

03.02.06. Uluslararası Güvenlik ve Terör

03.02.07. Sosyal Medya Çalışmaları

03.02.08. Psikoloji

03.02.09. Felsefe

03.02.10. Mantık

03.02.11. Eski Türk Dili

03.02.12. Okul Öncesi Eğitim

03.02.13. Özel Eğitim (Yetenekli, Engelli vb)

03.03. Filoloji (Alan)

03.03.01. Ermenice

03.03.02. İbranice

03.03.03. Çince

03.03.04. Rusça

03.04. Yönetim Bilimleri (Alan)

03.04.01. Bilim ve Teknoloji Politikaları

03.04.02. Tedarik Zinciri Yönetimi

03.04.03. Ar-Ge Yönetimi

04. MİMARLIK VE TASARIM (Üst Alan)

04.01.01. Mimarlık

04.01.02. Endüstriyel Ürünler Tasarımı

04.01.03. Şehir ve Bölge Planlama

04.01.04. Restorasyon

YÜKSEKÖĞRETİM KURULU TARAFINDAN DOKTORA PROGRAMLARINA KAYITLI ÖĞRENCİLERE VERİLECEK BURSLARA İLİŞKİN USUL VE ESASLAR