Biyolojideki araştırma yöntemleri listesi - Vikipedi

Biyolojide araştırma yöntemleri listesi, biyolojinin çeşitli dallarında kullanılan araştırma yöntemleriyle ilgili maddelerin bir dizinidir.

Araştırma tasarımı ve analizi

[değiştir | kaynağı değiştir]

Araştırma tasarımları

[değiştir | kaynağı değiştir]
Araştırma tasarımı Açıklama Potansiyel analiz
Gruplar arası tasarım Her biri aynı anda farklı bir test faktörü tarafından test edilen iki veya daha fazla denek grubuna sahip deney Tek anakütle ortalaması için parametrik hipotez sınaması, Varyans analizi, Mann-Whitney U testi
Tekrarlanan ölçümler tasarımı Aynı değişkenin aynı veya eşleştirilmiş denekler üzerinde farklı koşullar altında veya iki ya da daha fazla zaman diliminde alınan birden fazla ölçümünü içeren bir araştırma tasarımı[1] Eşleştirilmiş t-testi, Wilcoxon işaretli sıralar testi

Grafikler ve diyagramlar

[değiştir | kaynağı değiştir]
Analiz Açıklama Dal
Doz yanıt ilişkisi Belirli bir maruz kalma süresinden sonra bir uyarıcıya veya stres etkenine (genellikle bir kimyasal) maruz kalmanın (veya dozların) bir fonksiyonu olarak bir organizmanın tepkisinin büyüklüğünü gösteren grafik[2] Fizyoloji
Elektroensefalogram Beyindeki nöronların içindeki iyonik akımdan kaynaklanan voltaj dalgalanmalarını gösteren grafik[3] Nörobilim
Elektrokardiyogram Deri üzerine yerleştirilen elektrotlar kullanılarak kalbin elektriksel aktivitesinin zamana karşı voltaj grafiği[4] Fizyoloji
Manhattan plotu Çok sayıda veri noktası içeren, çoğu sıfır olmayan genliğe sahip ve yüksek genlikli değerlerin dağılımına sahip verileri görüntülemek için kullanılır. Bu çizim, genom çapında ilişkilendirme çalışmalarında (GWAS) önemli SNP'leri görüntülemek için yaygın olarak kullanılır.[5] Genetik
Pedigre çizelgesi Belirli bir genin veya organizmanın ve atalarının fenotiplerinin bir nesilden diğerine oluşumunu göstermek için kullanılır,[6][7][8] en yaygın olarak insanlar, gösteri köpekleri[9] ve yarış atları Genetik
Filogenetik ağacı Fiziksel veya genetik özelliklerindeki benzerlik ve farklılıklara dayanarak çeşitli biyolojik türler veya diğer varlıklar arasındaki evrimsel ilişkileri göstermek için kullanılır Sistematik, Evrimsel biyoloji
Yaş piramidi Bir nüfusun (tipik olarak bir ülkenin veya dünyanın bir bölgesinin) yaş gruplarına ve cinsiyete göre dağılımını göstermek için kullanılır; nüfus artarken tipik olarak bir piramit şekli oluşturur[10] Popülasyon ekolojisi
Punnett karesi Belirli bir çaprazlama veya ıslah deneyinin genotiplerini tahmin etmek için kullanılır Genetik

İstatistiksel analizler

[değiştir | kaynağı değiştir]
Analiz Açıklama Tür
Varyans analizi Ortalamalar arasındaki farklılıkları analiz etmek için kullanılan istatistiksel modeller ve bunlarla ilişkili tahmin prosedürleri (gruplar arasındaki ve gruplar arasındaki "varyasyon" gibi) koleksiyonu İstatistiksel model
Ki-kare testi Test istatistiği boş hipotez altında ki-kare dağılımlı olduğunda gerçekleştirilmesi geçerli olan bir istatistiksel hipotez testi, özellikle Pearson ki-kare testi ve varyantları Hipotez testi
Mann-Whitney U testi İki popülasyondan rastgele seçilen X ve Y değerleri için X'in Y'den büyük olma olasılığının Y'nin X'ten büyük olma olasılığına eşit olduğu boş hipotezin istatistiksel hipotez testi Parametrik olmayan istatistik
Tek anakütle ortalaması için parametrik hipotez sınaması Test istatistiğinin boş hipotez altında tek anakütle ortalaması için parametrik hipotez sınamasının takip ettiği herhangi bir hipotez testi Parametrik istatistik

Laboratuvar teknikleri

[değiştir | kaynağı değiştir]
Yöntem Açıklama Dallar
Agaroz jel elektroforezi Agarın iki ana bileşeninden biri olan agaroz matrisinde DNA veya proteinler gibi karışık bir makromolekül popülasyonunu ayırmak için kullanılır Biyokimya, Moleküler biyoloji, Genetik
Hayvan hastalığı modeli İnsanlardaki hastalık ve bozuklukları araştırmak için kullanılır. Bazı hayvanlar fareler gibi insan benzeri özelliklere sahip olabilirken, diğerleri mürekkep balığı dev aksonu gibi araştırma için ideal özelliklere sahip olabilir Biyokimya, Nörobilim, Fizyoloji
Biyolojik ablasyon Biyolojik bir yapıyı veya işlevi ortadan kaldırmak için kullanılır Genetik, Fizyoloji
Kalsiyum görüntüleme İzole edilmiş bir hücre, doku veya ortamdaki kalsiyum iyonlarının (Ca+2) durumunu optik olarak ölçmek için kullanılır Fizyoloji
Hücre izolasyonu Tek tek canlı hücrelerin katı bir doku bloğundan veya hücre süspansiyonundan ayrılması işlemi Sitoloji
Santrifüjleme Parçacıkları boyutlarına, şekillerine, yoğunluklarına, ortam viskozitesine ve rotor hızına göre bir çözeltiden ayırmak için santrifüj kuvvetinin kullanılması Sitoloji, Biyokimya
CRISPR gen düzenleme Bakteriyel CRISPR-Cas9 antiviral savunma sisteminin basitleştirilmiş bir versiyonuna dayalı olarak canlı organizmaların genomlarını değiştirmek için kullanılır Moleküler biyoloji
DNA dizileyici DNA dizileme sürecini otomatikleştirmek için kullanılır Genetik, Moleküler biyoloji
Enzime bağlı immünosorbent deneyi (ELISA) Ölçülecek proteine karşı yönlendirilmiş antikorlar kullanılarak sıvı bir numunede bir ligandın (genellikle bir protein) varlığını tespit etmek için kullanılır Biyokimya, Moleküler biyoloji
Gen nakavtı Bir organizmanın genlerinden birini çalışmaz hale getirmek ("nakavt etmek") için kullanılır Moleküler biyoloji, Genetik
İmmün boyama Bir numunedeki belirli bir proteini tespit etmek için antikor bazlı bir yöntemin kullanılması Moleküler biyoloji, Biyokimya
Hücre içi kayıt Bir hücre zarı boyunca voltajı ölçmek için kullanılır Nörobilim, Elektrofizyoloji
Mikrodizi Yüksek verimli tarama, minyatürleştirilmiş, çoklanmış ve paralel işleme ve tespit yöntemleri kullanarak büyük miktarlarda biyolojik materyali test etme Genetik, Moleküler biyoloji
Mikroelektrot dizisi Nöral sinyallerin elde edildiği veya iletildiği çok sayıda (onlarca ila binlerce) mikroelektrot içeren, esasen nöronları elektronik devrelere bağlayan nöral arayüzler olarak hizmet veren cihazlar Nörobilim
Mikroskop Çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük nesneleri incelemek için kullanılır Hücre biyolojisi
Moleküler klonlama Rekombinant DNA moleküllerini bir araya getirmek ve konak organizmalar içinde replikasyonlarını yönlendirmek için kullanılır.[11] Moleküler biyoloji
Northern blot Bir örnekteki RNA'nın (veya izole edilmiş mRNA'nın) saptanması yoluyla gen ifadesini incelemek için kullanılır.[12][13] Moleküler biyoloji
Optogenetik Işığa duyarlı iyon kanallarını ifade etmek üzere genetik olarak modifiye edilmiş nöronları kontrol etmek için ışık kullanır Nörobilim
Osiloskop Değişken sinyal voltajlarını, genellikle zamanın bir fonksiyonu olarak bir veya daha fazla sinyalin kalibre edilmiş iki boyutlu bir grafiği olarak grafiksel olarak görüntülemek için kullanılır Nörobilim, Fizyoloji
Kağıt kromatografisi Renkli kimyasalları veya maddeleri ayırmak için kullanılır.[14] Moleküler biyoloji
Yama kenetleme Tek tek izole edilmiş canlı hücrelerde, doku kesitlerinde veya hücre zarı yamalarında iyonik akımları incelemek için kullanılır Elektrofizyoloji, Nörobilim
Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) Belirli bir DNA örneğinin milyonlarca ila milyarlarca kopyasını (tam kopya veya kısmi kopya) hızlı bir şekilde oluşturmak için kullanılır ve bilim insanlarının çok küçük bir DNA örneği alıp bunu (veya bir kısmını) ayrıntılı olarak çalışmak için yeterince büyük bir miktara yükseltmesine olanak tanır Genetik, Moleküler biyoloji
Somatik hücre nükleer transferi Bir vücut hücresi ve bir yumurta hücresinden canlı bir embriyo oluşturmak için kullanılır Gelişimsel biyoloji
Southern blot DNA örneklerinde spesifik DNA dizisini tespit etmek için kullanılır Moleküler biyoloji
Çapraz test Bir bireyin homozigot mu yoksa heterozigot dominant mı olduğunu belirlemek için kullanılır Genetik
Voltaj kelepçesi Membran voltajını belirli bir seviyede tutarken nöronlar gibi uyarılabilir hücrelerin membranlarından geçen iyon akımlarını ölçmek için kullanılır.[15] Fizyoloji, Nörobilim
Western blot Moleküler biyoloji ve immünogenetikte doku homojenatı veya ekstrakt örneğindeki spesifik proteinleri tespit etmek için kullanılan analitik teknik Moleküler biyoloji
X ışını kristalografisi Bir kristalin atomik ve moleküler yapısını belirlemek için kullanılır; burada kristal yapı, gelen bir X-ışını demetinin birçok belirli yöne kırılmasına neden olur Yapısal biyoloji

Saha teknikleri

[değiştir | kaynağı değiştir]
Yöntem Açıklama Dallar
Mesafe örneklemesi Popülasyonların yoğunluğunu ve/veya bolluğunu tahmin etmek için kullanılır Ekoloji
İşaretleme ve yeniden yakalama Her bir bireyi saymanın pratik olmadığı durumlarda bir hayvan popülasyonunun büyüklüğünü tahmin etmek için kullanılır.[16] Ekoloji

Hesaplama araçları

[değiştir | kaynağı değiştir]

Matematiksel modeller

[değiştir | kaynağı değiştir]
Model Açıklama Dallar
Üstel bütünleştirme ve ateşleme Bir veya iki değişkenli kompakt ve hesaplama açısından verimli doğrusal olmayan spiking nöron modellerini tanımlar Nörobilim
FitzHugh-Nagumo modeli Uyarılabilir bir sistemin prototipini tanımlar (örn. bir nöron) Nörobilim
Hardy-Weinberg ilkesi Bir popülasyondaki alel ve genotip frekanslarının, diğer evrimsel etkilerin yokluğunda nesilden nesile sabit kalacağını belirtir Genetik, Evrimsel biyoloji
Hodgkin-Huxley modeli Nöronlardaki aksiyon potansiyellerinin nasıl başlatıldığını ve yayıldığını açıklar Nörobilim
Sonsuz kümeler modeli Sonlu bir popülasyonda heterozigotluğun veya genetik çeşitliliğin hesaplanmasına ve ilgili popülasyonlar arasındaki genetik mesafelerin tahmin edilmesine olanak sağlar[17] Evrimsel biyoloji
Lojistik fonksiyon Bir nüfusun büyümesini üstel olarak tanımlar, ardından büyümede bir azalma olur ve çevresel baskılar nedeniyle bir taşıma kapasitesi ile sınırlanır.[18] Ekoloji
Lotka-Volterra denklemleri Biri avcı diğeri av olarak iki türün etkileşim içinde olduğu biyolojik sistemlerin dinamiklerini tanımlamak Ekoloji
Moran süreci Sonlu popülasyonları tanımlayan stokastik süreç Genetik
Tür-alan ilişkisi Bir habitatın veya habitatın bir bölümünün alanı ile bu alanda bulunan türlerin sayısı arasındaki ilişkiyi tanımlar Ekoloji
Algoritma Açıklama Dallar
Evrimsel algoritma Biyolojik evrimden esinlenen mekanizmalar kullanır. Optimizasyon problemine yönelik aday çözümler bir popülasyondaki bireylerin rolünü oynar ve uygunluk fonksiyonu çözümlerin kalitesini belirler. Nörobilim
  1. ^ Salkind, Neil J. (2010). Repeated Measures Design. SAGE Research Methods. SAGE. doi:10.4135/9781412961288. ISBN 9781412961271. 9 Ocak 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Ocak 2019. 
  2. ^ Crump, K. S.; Hoel, D. G.; Langley, C. H.; Peto, R. (1 Eylül 1976). "Fundamental Carcinogenic Processes and Their Implications for Low Dose Risk Assessment". Cancer Research. 36 (9 Part 1): 2973-2979. PMID 975067. 16 Şubat 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Mart 2024. 
  3. ^ Niedermeyer E.; da Silva F.L. (2004). Electroencephalography: Basic Principles, Clinical Applications, and Related Fields. Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0-7817-5126-1. [sayfa belirt]
  4. ^ Lilly, Leonard S, (Ed.) (2016). Pathophysiology of Heart Disease: A Collaborative Project of Medical Students and Faculty (sixth bas.). Lippincott Williams & Wilkins. s. 74. ISBN 978-1451192759. 
  5. ^ Gibson, Greg (2010). "Hints of hidden heritability in GWAS". Nature Genetics. 42 (7): 558-560. doi:10.1038/ng0710-558. PMID 20581876. 
  6. ^ Dwivedi, Bikash (3 Ağustos 2023). "Pedigree Chart- Definition, Interpretation, Symbols, Significances". microbenotes.com (İngilizce). 16 Mart 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Mart 2024. 
  7. ^ "HELP - Ancestral File - Pedigree Chart". familysearch.org. 7 Şubat 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Nisan 2018. 
  8. ^ Documenting Your Pedigree Chart 7 Haziran 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. By Melody Daisson - GeneaSearch.com
  9. ^ "AKC Pedigree: How to Purchase a Document on Your Dog's Lineage". 7 Şubat 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Ağustos 2021. 
  10. ^ "Population Pyramids of the World from 1950 to 2100". PopulationPyramid.net. 19 Nisan 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Nisan 2018. 
  11. ^ Watson, James D. (2007). Recombinant DNA: genes and genomes: a short course. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-2866-5. 
  12. ^ Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J. Raff, M., Roberts, K., Walter, P. 2008. Molecular Biology of the Cell, 5th ed. Garland Science, Taylor & Francis Group, NY, pp 538–539.
  13. ^ Kevil, C. G., Walsh, L., Laroux, F. S., Kalogeris, T., Grisham, M. B., Alexander, J. S. (1997) An Improved, Rapid Northern Protocol. Biochem. and Biophys. Research Comm. 238:277–279.
  14. ^ "Paper chromatography | chemistry". Encyclopedia Britannica (İngilizce). 6 Kasım 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Haziran 2018. 
  15. ^ Nowotny, Dr Thomas; Levi, Dr Rafael (2014). "Voltage-Clamp Technique". Jaeger, Dieter; Jung, Ranu (Ed.). Encyclopedia of Computational Neuroscience (İngilizce). Springer New York. ss. 1-5. doi:10.1007/978-1-4614-7320-6_137-2. ISBN 9781461473206. 
  16. ^ "Mark-Recapture". 23 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Temmuz 2021. 
  17. ^ Kimura, Motoo (1 Nisan 1969). "The Number of Heterozygous Nucleotide Sites Maintained in a Finite Population Due to Steady Flux of Mutations". Genetics. 61 (4): 893-903. doi:10.1093/genetics/61.4.893. ISSN 0016-6731. PMC 1212250 $2. PMID 5364968. 
  18. ^ Renshaw, Eric (1991). Modeling Biological Populations in Space and Time. Cambridge University Press. ss. 6-9.