İsmail MERSİNKAYA, Ahmet Reşit KAVSAOĞLU

Python İle Mini Jel Elektroforez Kontrol Yazılımı Ve Sistem Tasarımı

DNA, RNA ve protein molekülleri gibi yüklü makro moleküllerin bir elektrik alan içerisinde (-) ve (+) yüklü kutuplar arasında bir kutuptan diğerine doğru hareket ettirilerek ayrıştırılması yöntemine elektroforez denir. Klasik elektroforez işleminde güç kaynağı, UV (morötesi) transillüminatör ve jel görüntüleme için kullanılan cihaz ve malzemeler, süreç kontrolü işlemleri birbirinden ayrı işlemler olarak ve deneyi yapan kişiler tarafından yapılmaktadır. Gülümseme etkisi (smile effect), yayınım etkisi ve diğer etkiler analizlerdeki hassasiyeti düşürebilmekte ve sonuçlar üzerinde hatalı band görüntüsü ve band yoğunluğu hesaplamasına neden olabilmektedir. Bu çalışma, elektroforez işlemi süresince güç kaynağının gerilim dalgalanmasından ve deneyi yapan kişilerin zamanında güç kaynağını kapatmadığında bandların jel dışına taşması gibi hataları en aza indirerek analiz hassasiyetini arttırmayı; kullanılan cihazların işlem sırasına göre çalışabilmesi ve hesaplama işlemlerinin otomatik olarak bir mikroişlemci ve mikrodenetleyici arabirimleri tarafından yapılabilmesini sağlayan kontrol yazılımı, mini jel elektroforez sistem tasarımı ve uygulama çalışmalarını içermektedir. Tasarlanan kontrol yazılımı ve klasik elektroforez ile yapılan işlemler karşılaştırıldığında olumlu sonuçlar elde edildiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Python, Mini jel elektroforez, Kontrol yazılımı, Gömülü sistem

PDF

___

KAYNAKLAR (REFERENCES)
[1] Sharp, P.A., Sugden, B., Sambrook J., Detection of two restriction endonuclease activities in Haemophilus parainfluenzae using analytical agarose-ethidium bromide electrophoresis, Biochemistry, 12, (1973), 3055-3063
[2] Kryndushkin, DS., Alexandrov, IM., Ter-Avanesyan MD., Kushnirov, VV., Yeast [PSI+] prion aggregates are formed by small Sup35 polymers fragmented by Hsp10, Journal of Biological Chemistry, 278, 2003.
[3] Sambrook, J., Russel DW., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press 3rd Ed., Cold Spring Harbor, 2001.
[4] Barril, P., Nates, S., “Introduction to agarose and polyacrylamide gel electrophoresis matrices with respect to their detection sensitivities”, Gel Electrophoresis-Principles and Basics, InTech, (2012).
[5] Hoagland, P. D., Programmable power supply for polyacrylamide gel electrophoresis, Analytical biochemistry, 26(1), 194-197, 1968.
[6] Kadokami, Y., Takao, K., & Saigo, K., An economic “power supply” using a diode for agarose and polyacrylamide gel electrophoresis. Analytical biochemistry, 137(1), 156-160, 1984.
[7] Walker, J. H., & Blair, G. E. (1989). Agarose gel electrophoresis of DNA using aluminium electrodes and a 12 volt mains adaptor as power supply unit. Biochemical Education, 17(3), 150-151
[8] Dipa, S., Surati, J., Review On: Electrophoresis: Method For Protein Separation, Pharma Science Monitor 7(2), 192-203, 2016.
[9] Gürsoy, E., Kapiler Elektroforez Ve Potansiyometrik Belirleme, Yüksek Lisans Tezi, Samsun 19 Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun, 3-6, 2007.
[10] Wenz, H. M., Robertson, J. M., Menchen, S., Oaks, F., Demorest, D. M., Scheibler, D., & Efcavitch, J. W., High-precision genotyping by denaturing capillary electrophoresis, Genome Research, 8(1), 69-80, 1998.
[11] Barril, P., Nates, S., Introduction to agarose and polyacrylamide gel electrophoresis matrices with respect to their detection sensitivities, Gel Electrophoresis-Principles and Basics, InTech, 2012.
[12] Maurye, P., Basu, A., Biswas, J. K., Bandyopadhyay, T. K., Electrophoresis-staining apparatus for DNA agarose gels with solution exchange and image acquisition, Instrumentation Science & Technology, 45(1), 49-61, 2017.
[13] Reddy, R. P., Raju, N., Ed: Magdeldin, S., Gel Electrophoresis-Principles and Basics, Crotia: Intech Corp, 18-19, 2012.
[14] Mersinkaya, İ., Kavsaoğlu, A. R., Mini Gel Electrophoresis system based on embedded system, 26th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), İzmir, 1-4, IEEE, 2018.
[15] İnternet: Arduino UNO, www.arduino.cc, 2019.
[16] Mohan, N., Undeland, T. M., & William, P. Robbins, Power Electronics–Converters. Applications, and Design (3rd Edition), John Wiley & Sons Ltd, 2003.
[17] İnternet: Smith, N., Nixie HV Switching PSU, http://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html , 2017.
[18] Güler, N , Irmak, E . (2016), Mikrodenetleyici temelli sistemlerde dspıc kullanımı ve örnek uygulama geliştirme süreci, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji , 4 (2) , 71-82.
[19] Cambrex, (2007). “The Source Book: A Handbook for Gel Electrophoresis”, Cambrex Corp, Rockland, 42-49
[20] Desai, P., (2015), Python programming for Arduino, Packt Publishing Ltd, 2.
[21] Gorard, S., (2015), Introducing the mean absolute deviation ‘effect’size, International Journal of Research & Method in Education, 38(2), 105-114.
[22] Özkara, K., Kavsaoğlu, A. R., (2019), Image processing on electrophoresis image with embedded system, International Conference on Advanced Technologies, Computer Engineering and Science (ICATCES 2019), Alanya, pp. 61-62