NanoLoom: Yapay Zekâ Destekli Tek Molekül DNA-Protein Etkileşim Analizi

Son güncelleme: 28 Ekim 2026 · Hazırlayan: Emoda Yazılım

NanoLoom, ilaç geliştirmede DNA-protein etkileşimlerini tek molekül düzeyinde ve yüksek verimle incelemeyi amaçlayan, Eureka Eurostars-3 programı kapsamında Türkiye ve Avrupa'dan teknoloji ve araştırma ortaklarıyla yürütülen uluslararası bir Ar-Ge projesidir. Projede geliştirilen mikroakışkan çip, çok sayıda DNA molekülünü tek bir görüş alanında hizalar; böylece proteinlerin DNA üzerindeki hareketleri floresan mikroskopla doğrudan izlenebilir. Emoda Yazılım, bu görüntülerden protein bağlanma, hareket ve miktar bilgisini çıkaran yapay zekâ tabanlı görüntü analiz paketinin geliştirilmesine liderlik ediyor.

Proje künyesi

NanoLoom nedir?

Tek molekül yöntemleri, DNA ile ilgili süreçlerin akademik araştırmalarda anlaşılmasını büyük ölçüde ilerletti. Ancak klasik tek molekül yöntemleri ya bir seferde tek bir DNA molekülünü inceliyor ya da etkileşimi dolaylı yoldan ölçüyor; bu nedenle ilaç geliştirmede yaygın kullanılamıyor. NanoLoom, akademik moleküler araştırma ile endüstriyel ilaç geliştirme arasında bir köprü kurmayı amaçlıyor.

NanoLoom çipi, Columbia Üniversitesi'nde geliştirilen DNA Curtains (DNA perdeleri) yaklaşımını nanofabrikasyon ve mikroakışkan teknolojileriyle birleştirir. Yüzeye bağlı çok sayıda DNA molekülü düzenli bir dizi halinde hizalanır ve proteinlerin bu moleküller üzerindeki davranışı aynı anda, gerçek zamanlı olarak tek molekül floresan mikroskopisiyle görüntülenir. Bu yüksek verimli tek molekül görüntüleme düzeni DNA Curtains testi olarak bilinir.

Proje üç bileşenden oluşur:

1. NanoLoom çipi: DNA-protein etkileşimlerini incelemek için doğrulanmış bir platform.
2. İlaç tarama iş akışı: çipe özel geliştirilen ve klasik ilaçlarla hedeflenmesi zor, DNA'ya bağlanan proteinlere odaklanan tarama süreci.
3. Yapay zekâ destekli veri analiz platformu: ham görüntülerden kinetik ve uzamsal veriyi çıkarır, olası inhibitörlerin varlığında ve yokluğunda bağlanma kinetiğini karşılaştırır.

Neden önemli?

İlaç keşfi daha hızlı, daha akıllı ve daha güvenilir araçlara ihtiyaç duyuyor. Çok sayıda protein-DNA etkileşimini aynı anda gözlemlemek, ilaçların etki mekanizmasını ve etkinliğini geliştirme sürecinin daha erken bir aşamasında anlamaya yardımcı olur. Bu sayede ilaç adaylarının daha hızlı belirlenmesi, deneysel karmaşıklığın ve Ar-Ge maliyetlerinin azalması hedefleniyor. NanoLoom; kanser araştırmaları, enfeksiyon hastalıkları, nörodejeneratif bozukluklar ve yeni terapötik alanlar dâhil geniş bir uygulama potansiyeline sahip.

Emoda'nın NanoLoom projesindeki rolü

Emoda, görüntü analizi ve veri platformları alanındaki deneyimiyle projenin yapay zekâ tabanlı protein miktar analiz paketinin geliştirilmesine liderlik eder:

• Veri kalibrasyon modülü: görüntü kanallarının doğru hizalanması ve görüntülemeden kaynaklanan bozulmaların düzeltilmesi.
• İlgi bölgesi (ROI) tespiti: görüş alanındaki DNA moleküllerinin bulunması, doğrulanması ve tek tek analize hazırlanması.
• Protein tespiti ve takibi: DNA üzerindeki tek tek proteinlerin bulunması, zaman içindeki hareketlerinin izlenmesi ve kimograflarla görselleştirilmesi.
• Yapay zekâ entegrasyonu ve doğrulama: deneysel verilerle modellerin uyumunun sağlanması, sonuçların iyileştirilmesi, yanlış pozitif ve yanlış negatif sinyallerin azaltılması.
• Veri yönetimi ve uyum: Veri Yönetim Planı (DMP), güvenlik önlemleri ve risk değerlendirmesi; ortaklarla birlikte etik, fikri mülkiyet ve veri koruma uyumu.
• Proje yönetimi desteği.

Yapay zekâ tabanlı analiz akışı

Projenin ilk döneminde (Ocak–Haziran 2026) analiz hattının ilk sürümü sentetik veri üzerinde geliştirildi. Akış dört aşamadan oluşur:

Hedef; manuel analiz süresini saatlerden dakikalara indirmek, DNA ve protein davranışındaki ince değişiklikleri yakalamak, bağlanma olaylarını yüksek verimle ölçmek ve sonuçların doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini artırmaktır. Birçok laboratuvar kimografları hâlâ ImageJ/Fiji gibi genel amaçlı araçlarda elle izliyor; NanoLoom'un analiz hattı bu işi çok sayıda DNA molekülü için otomatik yapmayı amaçlıyor.

Kimler için? Tek molekül ve ilaç keşfi laboratuvarları

NanoLoom; DNA replikasyonu, transkripsiyon ve DNA onarımı proteinleri üzerinde çalışan tek molekül biyofiziği laboratuvarları, transkripsiyon faktörleri gibi klasik ilaçlarla hedeflenmesi zor DNA'ya bağlanan proteinleri inceleyen ekipler, DNA-protein etkileşimleri üzerinde çalışan araştırmacılar, biyoteknoloji girişimleri ve ilaç keşfinde daha derin mekanistik bilgi, daha hızlı veri yorumlama ve erken aşamada daha güvenilir karar arayan ilaç geliştirme ekipleri için tasarlanıyor.

İlgili hizmetlerimiz

• Yapay zekâ çözümleri: tespit ve takip modelleri
• Görüntü işleme: mikroskop görüntülerinin kalibrasyonu ve analizi
• Özel yazılım geliştirme: araştırma ekiplerine özel analiz yazılımları

Projenin başlangıç duyurusu: NanoLoom Eurostars projesi haberi.

Kaynaklar

• Eureka Eurostars programı