Bu sonbaharda 20 Georgia Tech öğrencisi bir makale yayınladı; bu, bir dönem süren laboratuvar kursu sırasında yapılan çalışmanın doruk noktasıydı. Dönem boyunca öğrenciler Key West, Florida’da toplanan deniz örneklerinden sekanslanan genomları analiz ettiler; lisansüstü öğrencilerle aynı düzeyde uygulamalı orijinal biyoenformatik araştırmaları yaptılar ve ilaç keşif potansiyelini keşfetmek için biyoenformatik araçlarıyla çalıştılar.
BIOS 4590 kursu, profesörlere uzmanlıklarını uygulamalı bir ortamda öğrencilerle paylaşma fırsatı sağlayan, son sınıf biyoloji bölümlerine yönelik bir araştırma projesi laboratuvarıdır. Kimya ve Biyokimya Okulu ile Biyolojik Bilimler Okulu’nda ortak görevlerde bulunan Doçent Vinayak (Vinny) Agarwal, sınıfında, bilimde yeni ham verileri kullanarak uygulamalı araştırmalar yoluyla lisans öğrencilerine ileri biyoinformatik araçlarını tanıtmayı amaçladı.
Sonuçta ortaya çıkan makale, “Deniz Mikrobulbifer Bakterilerinde Yüksek Derecede Korunmuş Bakır Bağlayıcı RiPP Biyosentetik Gen Kümesinin Filogenomik Tanımlanması”, yakın zamanda yayınlandı. ACS Kimyasal Biyolojigenellikle süngerler ve mercanlarla ilişkilendirilen bir bakteri türü olan, tarihsel olarak az çalışılmış olan Microbulbifer cinsini içerir. Bu mikrobiyal topluluklar, genellikle tıp ve ilaç keşfiyle ilişkilendirilen küçük biyolojik moleküller olan doğal ürünlerin zengin kaynaklarıdır.
Betsy Middleton ve John Clark Sutherland Kürsüsü ve Dünya ve Atmosfer Bilimleri Fakültesi profesörü Susan Lozier, “Bu ders ve bunun sonucunda ortaya çıkan araştırma, uygulamalı öğrenmenin dönüştürücü gücünün bir kanıtıdır” diyor. “Bu kursun başarısı ve öğrencilerin dikkate değer başarısı, Georgia Tech’in merakı, işbirliğini ve bilimsel titizliği teşvik etme ve gelecek nesil bilim adamlarını ve liderleri güçlendirme konusundaki kararlılığını yansıtıyor.”
“Bu sınıftaki öğrenciler önemli, yeni çalışmalar üzerinde çalışıyorlar; bu grup daha önce hiç dizilenmemiş gerçek genomik verilerle çalıştı” diyor. “Genellikle araştırmacılar bir veya iki genom dizisiyle çalışabilirler, ancak biz öğrencilere 42 tane sağladık; bu, Microbulbifer’e ilk kez bu kadar geniş bir kapsamda bakmış olabilir.”
Sınıftan yayına
Derse hazırlanmak için Tang, Key West bakteri genomlarını sıralamak üzere Biyolojik Bilimler Okulu’nun laboratuvar alanlarını öğreten Laboratuvar Müdürü Alison Onstine ile birlikte çalıştı.
Tang, “Agarwal Laboratuvarı’ndaki çalışmalarımız doğal ürün keşfi üzerine. Deniz bakterileri aracılığıyla yeni farmasötik ilaçlar bulmaya odaklanıyoruz – ancak biyoinformatik bir dönüşle” diye açıklıyor. “Lisans öğrencilerine bu tür bir deneyim kazandırmak istedik, bu nedenle öğrencilere tamamen sıralanmış genomlar verdik ve onlardan potansiyel özellikleri aramalarını istedik.”
Öğrenciler ders boyunca bakteriyel genom dizilerini analiz etmek ve çeşitli araçlarla veri çıkarmak için farklı teknikler öğrendiler; uygulamalı deneyimler, canlı demolar ve sorun giderme oturumları aracılığıyla hem laboratuvar hem de hesaplama becerileri kazandılar.
Tang, “Önemli olan, öğrencilere bir bakteri türü, özellikle de daha önce bu ölçekte incelenmemiş bir tür hakkında ne kadar çok şey öğrenebileceğimizi göstermekti” diye paylaşıyor. “Bu büyüyen bir alan, dolayısıyla öğrencilerin yeni beceriler öğrenirken anlamlı katkılarda bulunabilecekleri pek çok fırsat var.”
Gelecekteki öğrencileri güçlendirmek
Birçok öğrenci bu tür araçları ilk kez kullanıyordu ancak Agarwal bunun hem endüstride hem de araştırmada karşılaşacakları bir şey olduğunu söylüyor. Bu tür araştırma deneyiminin, özellikle işgücüne katılmakla eğitime devam etmek arasında karar veren yaşlılar için yararlı olduğunu düşünüyor.
“Biyoenformatik, büyük verileri analiz etmede giderek daha önemli hale geliyor. Öğrencilerin hesaplama araçlarını kullanarak verileri işleme ve anlama becerisine ihtiyaçları var ve bu ders, onları bu sürece alıştırmada önemli bir rol oynuyor” diye paylaşıyor. “Amacımız araştırmanın gizemini açığa çıkarmak ve öğrencilere hem yüksek lisans hem de mezuniyet sonrası iş gücü için güven ve araçlar sunmaktır.”
Ders, 2026 Sonbaharında üçüncü kez açılacak. Araştırmanın kesin gidişatına henüz karar verilmemiş olsa da, “her zaman yayın kalitesinde araştırma üretebilecek yeni bir şey hedefliyoruz; öğrenciler geçen yılın çalışmalarını tekrarlamıyorlar” diyor Agarwal. Bu yeni öğrenci grubu, 2023’te dersi alan ve aynı zamanda bir makale yayınlayan 18 lisans öğrencisinin başarısı üzerine inşa edildi. “Bu kurs, Georgia Tech’in anlamlı lisans deneyimlerine öncülük etme konusundaki kararlılığının gerçekten altını çiziyor; tanıdığım başka hiçbir emsal kurum, lisans öğrencilerine bu düzeyde biyoenformatik eğitimi vermiyor.”
