Genomika

Genomika  je úsek molekulární genetiky věnovaný studiu genomu a genů živých organismů, celého souboru genů organismu nebo jejich významné části. "Genomika se vyznačuje používáním velmi velkého množství dat ." [jeden]

Historie

Genomika se jako zvláštní oblast objevila v 80. a 90. letech 20. století spolu se vznikem prvních projektů sekvenování genomů některých druhů živých organismů. Bakteriofág Φ-X179 byl první, který byl kompletně sekvenován ; (5368 nukleotidů ) v roce 1977 . Dalším mezníkem bylo sekvenování genomu bakterie Haemophilus influenzae (1,8 Mb ; 1995). Poté byly kompletně sekvenovány genomy několika dalších druhů, včetně lidského genomu ( 2001  - první návrh, 2003  - dokončení projektu). Jeho vývoj se stal možným nejen díky zdokonalení biochemických metod, ale také díky vzniku výkonnější výpočetní techniky, která umožnila pracovat s obrovským množstvím dat. Délka genomů v živých organismech se někdy měří v miliardách párů bází . Například lidský genom má asi 3 miliardy párů bází. Největší známé (začátkem roku 2010 ) genomy patří jednomu z druhů plicník (cca 110 miliard párů).

Odvětví genomiky

Strukturní genomika

Strukturní genomika - obsah a organizace genomické informace. Klade si za cíl studovat geny se známou strukturou pro pochopení jejich funkce a také určit prostorovou strukturu maximálního počtu „klíčových“ proteinových molekul a její vliv na interakce [2] [3] .

Funkční genomika

Funkční genomika je implementace informace zaznamenané v genomu od genu ke znaku.

Srovnávací genomika

Komparativní genomika (evoluční) - srovnávací studie obsahu a organizace genomů různých organismů.

Získání kompletních genomových sekvencí vrhlo světlo na míru rozdílů mezi genomy různých živých organismů. Níže uvedená tabulka uvádí předběžné údaje o podobnosti genomů různých organismů s lidským genomem. Podobnost je uvedena v procentech (odráží podíl párů bází , které jsou identické u dvou porovnávaných druhů).

Museogenomika

Muzeogenomika je vědní obor zabývající se dešifrováním genetické informace pozůstatků biologických objektů uložených v zoologických, biologických, paleontologických muzeích [5] . Je to důležitá oblast výzkumu v paleontologii , paleobotanice, paleoantropologii, archeologii. Muzeogenomika umožňuje zjistit, ze kterých zvířat a kdy viry přešly na člověka, analyzovat míru příbuznosti mezi různými druhy bezobratlých, jak se v průběhu času měnil genom živých organismů a vysledovat vliv znečištění životního prostředí.

Kognitivní genomika

Příklady aplikací genomiky v medicíně

V nemocnici ve Wisconsinu tříleté dítě dlouho zmátlo lékaře, jeho střeva byla oteklá a úplně prolezlá abscesy. Ve věku tří let zažilo toto dítě více než sto samostatných operací. Pro něj byla objednána úplná sekvence kódujících oblastí jeho DNA, podle výsledků byl pomocí improvizovaných prostředků identifikován viník onemocnění – protein XIAP zapojený do signálních řetězců programované buněčné smrti. Při běžném provozu hraje velmi důležitou roli v imunitním systému. Na základě této diagnózy byla fyziology v červnu 2010 doporučena transplantace kostní dřeně. V polovině června už bylo dítě schopno poprvé v životě jíst.

Další případ se týkal atypické rakoviny u 39leté ženy trpící akutní promyelocytární leukémií. Standardními diagnostickými metodami se však onemocnění nepodařilo zjistit. Ale při dešifrování a analýze genomu rakovinných buněk se ukázalo, že velká část 15. chromozomu se přesunula na 17., což způsobilo určitou genovou interakci. V důsledku toho se ženě dostalo léčby, kterou potřebovala.

Viz také

• Proteomika
• Strukturní genomika
• Výpočetní genomika
• Pangen

Poznámky

1. ↑ Genomics Archived 24. prosince 2021 na Wayback Machine . G. V. Vasiliev . Vavilov Journal of Genetics and Breeding . 2014
2. ↑ Čugunov Anton. Chytání motýlů aneb jak strukturální genomika pomůže biologii (nepřístupný odkaz) . Biomolecule.ru (14. března 2009). Datum přístupu: 22. ledna 2010. Archivováno z originálu 17. dubna 2013. (Ruština) 
3. ↑ Yasny I.E., Tsybina T.A., Shamshurin D.V., Kolosov P.M. Strukturální genomika a medicína  // Molekulární medicína. - 2009. - č. 6 . - S. 15-20 . Archivováno z originálu 21. března 2012.
4. ↑ Tato data byla nalezena v různých sekundárních zdrojích a pravděpodobně byla získána různými metodami (jako je hybridizace DNA nebo zarovnání sekvencí ). Je třeba poznamenat, že různé metody mohou poskytovat různé výsledky, i když jsou aplikovány na stejný pár porovnávaných druhů, takže všechny údaje uvedené v této tabulce je třeba považovat za velmi přibližné.
5. ↑ Alexander Volkov Museogenomika – nová vědecká nika // Poznání je síla . - 2015. - č. 11. - S. 5-14

Literatura

• Alistair R. R. Forrest a kol. (2014). Atlas exprese savců na úrovni promotoru. Příroda, 507 (7493): 462 doi : 10,1038/příroda13182
• Andersson, R. a kol., (2014) Atlas aktivních zesilovačů napříč typy lidských buněk a tkání. Nature 507, 455-461 doi : 10.1038/nature12787

Odkazy

• Tishchenko P.D. Genomics: nový typ vědy v nové kulturní situaci .
• Kompletní mikrobiální genomy (kompletně dekódované genomy bakterií a archaea).
• Přednáška č. 19. Genomika archivována 21. ledna 2015 na Wayback Machine .

Slovníky a encyklopedie	Velký Rus Britannica (online) Universalis
V bibliografických katalozích	BNF : 16209728t J9U : 987007530448505171 LCCN : sh2002000809 LNB : 000184142 NKC : ph138382