- Геномика
-
Гено́мика — раздел молекулярной генетики, посвящённый изучению генома и генов живых организмов.
Содержание
История
Геномика сформировалась как особое направление в 1980—1990-х гг. вместе с возникновением первых проектов по секвенированию геномов некоторых видов живых организмов. Первым был полностью секвенирован геном бактериофага Φ-X174; (5 368 нуклеотидов) в 1977 году. Следующим этапным событием было секвенирование генома бактерии Haemophilus influenzae (1.8 Mb) (1995). После этого были полностью секвенированы геномы ещё нескольких видов, включая геном человека (2001 год — первый черновой вариант, 2003 год — завершение проекта). Её развитие стало возможно не только благодаря совершенствованию биохимических методик, но и благодаря появлению более мощной вычислительной техники, которая позволила работать с огромными массивами данных. Протяженность геномов у живых организмов подчас измеряется миллиардами пар оснований. Например, объём генома человека составляет порядка 3 млрд пар оснований. Самый крупный из известных (на начало 2010 года) геномов принадлежит одному из видов двоякодышаших рыб (примерно 110 млрд пар).
Разделы геномики
Структурная геномика
Структурная геномика — содержание и организация геномной информации. Имеет целью изучение генов с известной структурой для понимания их функции, а также определение пространственного строения максимального числа «ключевых» белковых молекул и его влияния на взаимодействия[1][2].
Функциональная геномика
Функциональная геномика — реализация информации, записанной в геноме, от гена — к признаку.
Сравнительная геномика
Сравнительная геномика (эволюционная) — сравнительные исследования содержания и организации геномов разных организмов.
Получение полных последовательностей геномов позволило пролить свет на степень различий между геномами разных живых организмов. Ниже в таблице представлены предварительные данные о сходстве геномов разных организмов с геномом человека. Сходство дано в процентах (отражает долю пар оснований, идентичных у двух сравниваемых видов).
Вид Сходство Примечания и источники[3] Человек 99,9 % Human Genome Project 100 % Однояйцевые близнецы Шимпанзе 98,4 % Americans for Medical Progress; Jon Entine в San Francisco Examiner 98,7 % Richard Mural из Celera Genomics, цитируется в MSNBC Бонобо, или карликовый шимпанзе То же, что и для шимпанзе. Горилла 98,38 % Основано на изучении интергенной неповторяющейся ДНК (American Journal of Human Genetics, февраль 2001, 682, стр. 444—456) Мышь 98 % Americans for Medical Progress 85 % при сравнении всех последовательностей, кодирующих белки, NHGRI Собака 95 % Jon Entine в San Francisco Examiner C. elegans 74 % Jon Entine в San Francisco Examiner Банан 50 % Americans for Medical Progress Нарцисс 35 % Steven Rose в The Guardian от 22 января 2004 Примеры применения геномики в медицине
В больнице Висконсина ребёнок в возрасте трёх лет долгое время ставил врачей в тупик, его кишечник отёк и был полностью пронизан абсцессами. К своим трем годам этот ребёнок пережил более ста отдельных хирургических операций. Для него был заказан полный сиквенс кодирующих участков его ДНК, по результатам с помощью подручных средств был выявлен виновник заболевания – белок XIAP, участвующий в сигнальных цепях запрограммированной клеточной смерти. При нормальной работе он играет очень важную роль в иммунной системы. На основе такого диагноза физиологами была рекомендована трансплантация костного мозга в июне 2010. К середине июня ребёнок уже смог впервые в своей жизни поесть.
Другой случай связан был с нетипичным раковым заболеванием у 39ти летней женщины, страдающей острой формой промиелоцитарной лейкемии. При стандартных методах диагностики, однако, заболевание не было выявлено. А вот при расшифровке и анализе генома раковых клеток выяснилось, что крупный участок 15ой хромосомы переместился на 17ю, что вызвало определённое генное взаимодействие. В результате женщина получила необходимое ей лечение.
Примечания
- ↑ Чугунов Антон Ловля бабочек, или чем структурная геномика поможет биологии (рус.). Биомолекула.ру (14.03.2009). Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 22 января 2010.
- ↑ Ясный И.Е., Цыбина Т.А., Шамшурин Д.В., Колосов П.М. Структурная геномика и медицина // Молекулярная медицина. — 2009. — № 6. — С. 15—20.
- ↑ Эти данные были найдены в различных вторичных источниках, и, скорее всего, они были получены разными методами (такими, как гибридизация ДНК или выравнивание последовательностей). Следует отметить, что разные методы могут давать различные результаты, даже будучи примененными к одной и той же паре сравниваемых видов, поэтому все цифры, приведённые в данной таблице, следует рассматривать как весьма приблизительные.
См. также
Ссылки
- Тищенко П. Д. Геномика: новый тип науки в новой культурной ситуации.
- Complete Microbial Genomes (полностью расшифрованные геномы бактерий и архей).
- Лекция № 19. Геномика.
Разделы генетики Классическая генетика • Популяционная генетика • Количественная генетика • Молекулярная генетика • Медицинская генетика Родственные статьи: Геномика • Генная инженерия • Фармакогенетика Геномика Проект «Геном» · Paleopolyploidy · Гликомика · Проект «Геном человека» · Протеомика · Метаболомика · Chemogenomics · Структурная геномика · Фармакогенетика · Фармакогеномика · Токсикогеномика · Вычислительная геномика · Биоинформатика · Хемоинформатика · Системная биология Разделы биологии Анатомия · Биоакустика · Биоинформатика · Биологическая систематика · Биология океана · Биология развития · Биология человека · Биофизика · Биохимия · Ботаника · Вирусология · Возникновение жизни · Генетика · Геномика · Гидробиология · Гистология · Зоология · Зоопсихология · Космическая биология · Криобиология · Математическая биология · Микология · Микробиология · Молекулярная биология · Палеонтология · Паразитология · Патология · Протистология · Таксономия · Физиология · Цитология · Эволюционная биология · Экология · Этология
Категория:- Геномика
Wikimedia Foundation. 2010.
