Mikrobiyal Sistematikte Moleküler Tanımlama Yöntemleri

Abstract

Canlıların sınıflandırılması, insanlık tarihi kadar eski olmasıyla birlik- te bilimsel bir yaklaşım kazanması Darwin’inevrim teorisinden sonra ger- çekleşmiş ve canlı organizmalar filogenetik olarak, evrimsel gelişmelerine göre sınıflandırılmaya başlanmıştır. 18. yüzyılda İsveçli doğa bilimci Lin- naeus tarafından popüler hale getirilen Latin binomları (ikili adlandırma), biyoloji genelinde istikrarlı, açık ve akılda kalıcı bir isimlendirme sistemi sağlama konusunda halen geçerliliğini korumaktadır. Fakat mikrobiyal dünyanın aralıksız ve giderek daha derinlemesine araştırılması ve analizi, Archaea ve Bacteria için çok sayıda yeni isme ihtiyaç duyulmasına neden olmuştur. Bu tür adların manuel olarak oluşturulması hala zor ve yavaştır ve genellikle uzman odaklı terminoloji kalite kontrolüne dayanmaktadır. Sistematik, Yunanca ‘’systēmatikos’’ ‘’düzenleme’’ kelimesinden köken almaktadır (44). Sistematik, geçmişte yaşamış ve günümüzde yaşayan canlıların çeşit- lenmelerini, evrimlerini ve canlıların zaman içindeki ilişkilerini inceleyen, organizma çeşitliliğinin bilimidir. Bu alan, canlılar için bilimsel adlandır- maları, sınıflandırmaları ve tanımlanmaları için gerekli çalışmaları yapar. Bakteriyel sistematik ise mikroorganizmaların taksonomik pozisyonları- nı belirlemek amacıyla, genetik özellikleri ile fenotipik karakterizasyon- larını yapmak için çok farklı disiplinleri kullanan bir bilim dalıdır. Yeni prokaryotik taksonları tanımlama, sınıflandırma ve adlandırma disiplini olan prokaryotik sistematik, tarımsal, ekolojik, endüstriyel, tıbbi ve ve- terinerlik açısından önem taşıyan tüm mikrobiyolojik araştırmalara temel sağlamaktadır. Morfolojik, biyokimyasal ve kemotaksonomik karakteri- zasyon, DNA-DNA hibridizasyonu (DDH) ve 16S rRNA gen dizisindeki varyasyonun filogenetik analizini içeren çok fazlı taksonomi, son on yılda tüm genom dizilimi uygun maliyetli hale gelene kadar prokaryotik sistematiğinde altın standardı olmuştur (40). Son yıllarda özellikle dizileme analizleri ve biyoinformatik alanındaki gelişmeler mikrobiyal sistematik alanında çığır açmıştır. Tüm genom analizleri ile dijital homoloji dönemine geçilmiş ve yeni türlerin tanımlanmasında kullanılan vazgeçilmez bir teknik haline gelmiştir. Bir prokaryotik organizmanın taksonomik yerini belirleyebilmek amacıyla güvenilir bir çalışmada mutlaka polifazik bir yaklaşımın uygulanması gerekmektedir. Polifazik taksonomi olarak isimlendirilen çok sayıda farklı tekniğin kullanılmasına dayanan ve nümerik, kemotaksonomi ve moleküler taksonomi olarak ayrılan yöntemler bütünü benimsenmiştir (40). Moleküler sistematik, organizmalar arasındaki genetik yapıları ve farklılıkları açıklamakta, ayrıca evrimsel süreçlerin ve türler arasındaki genetik yapıların tahmini için istatiksel veriler de sağlamaktadır.