Genomics ist eine Disziplin in der Genetik, die mit der Studie der Genome von Organismen betroffen ist. Das Feld schließt Anstrengungen ein, die komplette DNA-Folge von Organismen und feiner Skala zu bestimmen, genetisch kartografisch darzustellen. Das Feld schließt auch Studien von intragenomic Phänomenen wie heterosis, epistasis, pleiotropy und andere Wechselwirkungen zwischen geometrischen Orten und Allelen innerhalb des Genoms ein. Im Gegensatz sind die Untersuchung der Rollen und Funktionen von einzelnen Genen ein primärer Fokus der molekularen Biologie oder Genetik und sind ein allgemeines Thema der modernen medizinischen und biologischen Forschung. Die Forschung von einzelnen Genen fällt in die Definition von genomics nicht, wenn das Ziel davon genetisch, Pfad und funktionelle Informationsanalyse seine Wirkung auf, Platz in, und Antwort auf die Netze des kompletten Genoms nicht aufhellen soll.

Für die USA-Umweltbundesbehörde, "umfasst der Begriff "genomics" ein breiteres Spielraum der wissenschaftlichen Untersuchung, hat Technologien vereinigt als, als genomics am Anfang betrachtet wurde. Ein Genom ist die Summe, die von ganzem Gene eines individuellen Organismus ganz ist. So ist genomics die Studie aller Gene einer Zelle oder Gewebes, an der DNA (Genotyp), mRNA (transcriptome), oder Protein (proteome) Niveaus."

Geschichte

Die ersten Genome, um sequenced zu sein, waren diejenigen eines Virus und eines mitochondrion, und wurden von Fred Sanger getan. Seine Gruppe hat Techniken von sequencing, Genom kartografisch darstellend, Datenlagerung und Bioinformatic-Analysen in den 1970 1980er Jahren eingesetzt. Ein Hauptzweig von genomics ist noch sequencing mit den Genomen von verschiedenen Organismen beschäftigt, aber die Kenntnisse von vollen Genomen haben die Möglichkeit für das Feld von funktionellem genomics geschaffen, der hauptsächlich mit Mustern des Genausdrucks während verschiedener Bedingungen betroffen ist. Die wichtigsten Werkzeuge hier sind Mikroreihe und bioinformatics. Die Studie des vollen Satzes von Proteinen in einem Zelltyp oder Gewebe und den Änderungen während verschiedener Bedingungen, wird proteomics genannt. Ein zusammenhängendes Konzept ist materiomics, der als die Studie der materiellen Eigenschaften von biologischen Materialien (z.B hierarchische Protein-Strukturen und Materialien, mineralized biologische Gewebe, usw.) definiert wird und ihre Wirkung auf die makroskopische Funktion und den Misserfolg in ihrem biologischen Zusammenhang, Prozesse, Struktur und Eigenschaften an vielfachen Skalen durch eine Material-Wissenschaftsannäherung verbindend. Wie man denkt, ist der wirkliche Begriff 'genomics' von Dr Tom Roderick, einem Genetiker am Laboratorium von Jackson (Bar-Hafen, Maine) über Bier auf einer Sitzung ins Leben gerufen worden, die in Maryland darauf gehalten ist, des menschlichen Erbgutes 1986 kartografisch darzustellen.

Das Genomic Wissenschaftsprogramm (früher Genome zum Leben) verwendet mikrobisch und Werke.

1972 waren Walter Fiers und seine Mannschaft am Laboratorium der Molekularen Biologie der Universität Gents (Gent, Belgien) erst, um die Folge eines Gens zu bestimmen: Das Gen für Bacteriophage MS2 streicht Protein an. 1976 hat die Mannschaft die ganze Nucleotide-Folge der bacteriophage MS2-RNS bestimmt. Das erste DNA-BASIERTE Genom, um sequenced zu sein, war vollständig das von bacteriophage Φ-X174; (5,368 bp), sequenced durch Frederick Sanger 1977.

Der erste liederliche Organismus, um sequenced zu sein, war der von Haemophilus influenzae (1.8 Mb) 1995, und seitdem sind Genome sequenced mit einem schnellen Schritt. Bezüglich des Oktobers 2011 sind die ganzen Folgen verfügbar für: 2719 Viren, 1115 archaea und Bakterien und 36 eukaryotes, von denen ungefähr Hälfte Fungi sind.

Die meisten Bakterien, deren Genome völlig sequenced gewesen sind, sind problematische Krankheit verursachende Agenten wie Haemophilus influenzae. Der anderen sequenced Arten wurden die meisten gewählt, weil sie Musterorganismen gut studiert wurden oder versprochen haben, gute Modelle zu werden. Hefe (Saccharomyces cerevisiae) ist lange ein wichtiger Musterorganismus für die eukaryotic Zelle gewesen, während die Taufliege-Taufliege melanogaster ein sehr wichtiges Werkzeug (namentlich in der frühen vormolekularen Genetik) gewesen ist. Der Wurm Caenorhabditis elegans ist ein häufig verwendetes einfaches Modell für Mehrzellorganismen. Zebrafish Brachydanio Wiederrio wird für viele Entwicklungsstudien auf dem molekularen Niveau und der Blume Arabidopsis thaliana verwendet, ist ein Musterorganismus für Blütenwerke. Die japanischen pufferfish (Takifugu rubripes) und der entdeckte grüne pufferfish (Tetraodon nigroviridis) sind wegen ihrer kleinen und kompakten Genome interessant, sehr wenig Nichtcodier-DNA im Vergleich zu den meisten Arten enthaltend.

Der Säugetier-Hund (Canis familiaris),

braune Ratte (Rattus norvegicus), Maus (Mus musculus) und Schimpanse (Panhöhlenbewohner) ist alle wichtigen Mustertiere in der medizinischen Forschung.

Hauptforschungsgebiete

Bacteriophage genomics

Bacteriophages haben gespielt und setzen fort, eine Schlüsselrolle in der Bakteriengenetik und molekularen Biologie zu spielen. Historisch wurden sie verwendet, um Genstruktur und Genregulierung zu definieren. Auch das erste Genom, um sequenced zu sein, war ein bacteriophage. Jedoch, bacteriophage Forschung hat die genomics Revolution nicht geführt, die klar durch bakteriellen genomics beherrscht wird. Nur sehr kürzlich hat die Studie von bacteriophage Genomen werden prominent, dadurch Forschern ermöglichend, die Mechanismen zu verstehen, die phage Evolution unterliegen. Genom-Folgen von Bacteriophage können durch direkten sequencing von isoliertem bacteriophages erhalten werden, aber können auch als ein Teil von mikrobischen Genomen abgeleitet werden. Die Analyse von Bakteriengenomen hat gezeigt, dass ein wesentlicher Betrag der mikrobischen DNA aus prophage Folgen und prophage ähnlichen Elementen besteht. Ein ausführliches Datenbankbergwerk dieser Folgen bietet Einblicke in die Rolle von prophages im Formen des Bakteriengenoms an.

Cyanobacteria genomics

Zurzeit gibt es 24 cyanobacteria, für die eine Gesamtgenom-Folge verfügbar ist. 15 dieser cyanobacteria kommen aus der Seeumgebung. Das sind sechs Beanspruchungen von Prochlorococcus, sieben Marinesoldat Beanspruchungen von Synechococcus, Trichodesmium erythraeum IMS101 und Crocosphaera watsonii WH8501. Mehrere Studien haben demonstriert, wie diese Folgen sehr erfolgreich verwendet werden konnten, um wichtige ökologische und physiologische Eigenschaften von Seecyanobacteria abzuleiten. Jedoch gibt es noch viele Genom-Projekte zurzeit im Gange, unter denjenigen gibt es weiteren Prochlorococcus, und Marinesoldat Synechococcus, isoliert Acaryochloris und Prochloron, das N-Befestigen filamentous cyanobacteria Nodularia spumigena, Lyngbya aestuarii und Lyngbya majuscula, sowie bacteriophages das Anstecken des Marinesoldaten cyanobaceria. So kann der wachsende Körper der Genom-Information auch auf eine allgemeinere Weise geklopft werden, globale Probleme durch die Verwendung einer vergleichenden Annäherung zu richten. Einige neue und aufregende Beispiele des Fortschritts in diesem Feld sind die Identifizierung von Genen für regelnden RNAs, Einblicke in den Entwicklungsursprung der Fotosynthese, oder die Bewertung des Beitrags des horizontalen Gens wechselt zu den Genomen über, die analysiert worden sind.

Menschlicher genomics

Eine Faustskizze des menschlichen Erbgutes wurde durch das Humangenomprojekt Anfang 2001 vollendet, viel Fanfare schaffend. Vor 2007 wurde die menschliche Folge "beendet" erklärt (weniger als ein

Fehler in 20,000 Basen und allen Chromosomen gesammelt). Anzeige der Ergebnisse des Projektes

erforderliche bedeutende bioinformatics Mittel. Die Folge des menschlichen Bezugszusammenbaues kann mit UCSC Genome Browser oder Ensembl erforscht werden.

Metagenomics

Metagenomics ist die Studie von metagenomes, genetisches Material wieder erlangt direkt von Umweltproben. Das breite Feld kann auch Umweltgenomics, ecogenomics oder Gemeinschaft genomics genannt werden. Während sich traditionelle Mikrobiologie und mikrobisches Genom sequencing auf kultivierte clonal Kulturen verlassen, früh hat Umweltgen sequencing spezifische Gene (häufig die 16 rRNA Gen) geklont, um ein Profil der Ungleichheit in einer natürlichen Probe zu erzeugen. Solche Arbeit hat offenbart, dass die große Mehrheit der mikrobischen Artenvielfalt durch Kultivierungsbasierte Methoden vermisst worden war. Neue Studien verwenden "Schrotflinte" Sanger sequencing oder passen massiv pyrosequencing an, um größtenteils unvoreingenommene Proben aller Gene von allen Mitgliedern der probierten Gemeinschaften zu bekommen. Wegen seiner Macht, die vorher verborgene Ungleichheit des mikroskopischen Lebens zu offenbaren, bietet metagenomics eine starke Linse an, für die mikrobische Welt anzusehen, die das Potenzial hat, um das Verstehen der kompletten lebenden Welt zu revolutionieren.

Pharmacogenomics

Pharmacogenomics ist der Zweig der Arzneimittellehre, die sich mit dem Einfluss der genetischen Schwankung auf der Rauschgift-Antwort in Patienten durch das Entsprechen des Genausdrucks oder einzelnen-nucleotide polymorphisms mit einer Wirkung oder Giftigkeit eines Rauschgifts befasst. Durch das Tun so hat pharmacogenomics zum Ziel, sich vernünftig zu entwickeln, bedeutet, Rauschgift-Therapie in Bezug auf den Genotypen der Patienten zu optimieren, maximale Wirkung mit minimalen nachteiligen Effekten zu sichern. Solche Annäherungen versprechen das Advent der "personifizierten Medizin"; in dem Rauschgifte und Rauschgift-Kombinationen für das einzigartige genetische Make-Up jeder Person optimiert werden. Pharmacogenomics ist die ganze Genom-Anwendung von pharmacogenetics, der die einzelnen Genwechselwirkungen mit Rauschgiften untersucht.

Siehe auch

• Rechenbetonter genomics
• Epigenomics
• Volles Genom Sequencing
• Funktioneller genomics
• Genomics der Domestizierung
• Immunomics
• Metagenomics
• Nitrogenomics
• Persönlicher genomics
• Proteomics
• Psychogenomics

Außenverbindungen

• Genomics Verzeichnis: Ein Ein-Halt-Biotechnologie-Quellenzentrum für bioentrepreneurs, Wissenschaftler und Studenten
• Jährliche Rezension von Genomics und Human Genetics
• BMC Genomics: Eine BMC Zeitschrift auf Genomics
• Zentrum für Angewandten Genomics: Genomics Forschung - ein Spezialzentrum der Betonung im Krankenhaus der Kinder Philadelphias
• Genomics: Gesellschaften des Vereinigten Königreichs und laboratories* Zeitschrift von Genomics
• Genomics und Quantitative Genetics: Ein internationales elektronisches, offenes Zugriffszeitschriftenveröffentlichen, unter anderem, genomics Forschung.
• Genomics.org: Ein openfree wiki hat Portal von Genomics gestützt
• NHGRI: Das Genom der US-Regierung errichtet
• Pharmacogenomics in der Rauschgift-Entdeckung und Entwicklung, einem Buch auf pharmacogenomics, Krankheiten, hat Medizin und Therapeutik personifiziert
• Tishchenko P. D. Genomics: Neue Wissenschaft in der neuen kulturellen Situation
• Studentenprogramm auf Genomic Wissenschaften (Spanisch): Eines der ersten Studentenprogramme in der Welt
• JCVI umfassende mikrobische Quelle
• Pathema: Ein Clade spezifisches Bioinformatics Quellenzentrum
• KoreaGenome.org: Das erste koreanische Genom veröffentlicht und die Folge ist frei verfügbar.
• GenomicsNetwork: Blicke auf die Entwicklung und den Gebrauch der Wissenschaft und Technologien von genomics.
• Institut für Genom-Wissenschaften: Forschung von Genomics.
• MIT OpenCourseWare HST.512 Genomic Medizin Ein freier, Kurs zum Selbststudium in der genomic Medizin. Mittel schließen Audiovorträge und ausgewählte Vortrag-Zeichen ein.
• Die Pflanzenfortpflanzung und Genomics Gemeinschaft der Praxis auf der Erweiterung - stellen Ausbildung und Lehrmaterialien für Pflanzenzüchter und verbundene Fachleuten zur Verfügung