Genomics

Den Genomics er en disciplin af biologi moderne. Det studerer funktionen af en organisme, et organ, en kræft osv. på niveauet af genomet i stedet for at være begrænset til skalaen for et enkelt gen .
Genomics er opdelt i to grene:

Den strukturelle genomik , der håndterer sekventeringen af hele genomet;
Den funktionelle genomik , som har til formål at bestemme funktionen og ekspressionen af gener sekventeret ved karakterisering af transkriptomet og proteomet .

Genomics svarer til metabolomics for metabolitter .

Historie

Udviklingen af denne disciplin er blevet lettet ved udvikling af genom- sekventeringsteknikker og bioinformatik .

i 1972 , blev det første rigtige sekventering af et genom offentliggjort, med læsningen af RNA -sekvensen af genet af den bakteriofag virus MS2 .
Hun var meget publiceret i slutningen af det XX th århundrede med konkurrence mellem forskellige hold af forskere til at udgive den første kort over det menneskelige genom , annoncerede i fællesskab på26. juni 2000af Bill Clinton og Tony Blair .
Siden da er et voksende antal komplette genomer blevet sekventeret i meget forskellige levende arter : ormen Caenorhabditis elegans i 1998 , Drosophila- fluen og planten Arabidopsis thaliana i 2000 og hunden i 2005 . I september 2007 offentliggjorde et team ledet af biolog og iværksætter Craig Venter det første komplette genom for et individ, der tilfældigvis er Craig Venter selv. Genomet med opdageren af DNA-struktur og tidligere direktør for Human Genome Project , James Watson , blev også sekventeret i sin helhed på samme tid.

Hjælpeprogram

At kende nukleotidsekvensen tillader en lang række undersøgelser:

Udforskning af funktioner associeret med gener , alleliske variationer og genetisk polymorfisme ;
Rekonstruktion af fylogenetiske træer af levende arter ;
Analyse af de levende væseners evolutionære historie i forhold til deres økosystem
Forståelse af genrelaterede sygdomme

Strukturel genomik

Denne gren af genomik inkluderer alle analyser af genomernes struktur (her forstås "struktur" i betydningen "organisering af genomer" ); De pågældende metoder er derfor sekventering af genomer, identifikation af gener, regulatoriske sekvenser, gentagne sekvenser osv.

Genomsekventering

Annotering af genomer

Den genom annotation er en computer analyse af sekvenserne opnået i sekventering til identifikation informative sekvenser af genomer. Disse sekvenser er hovedsageligt gener (dette kaldes genforudsigelse ). De fleste af disse identificeres enten ved deres lighed med allerede kendte gener eller ved en forudsigelse baseret på sekvensen (tilstedeværelsen af en åben læseramme kendetegnet ved et startkodon til translationen , derefter mindst 100 kodoner og endelig et stopkodon Men der er også "fragmenterede gener" (indeholdende introner ) eller kodende for funktionelle RNA'er , disse skal forudsiges af forskellige algoritmer.

Gener er ikke de eneste mål for genomnotering, der er mange andre typer vigtige sekvenser i genomer; reguleringssekvenser, transponerbare elementer osv.

Funktionel genomik

Når genomerne er blevet kommenteret, vil det næste trin være søgningen efter funktionen af de identificerede informative sekvenser. Funktionel genomik kan betragtes som genetik med "høj kapacitet". De anvendte teknikker vil være sammenlignelige, men anvendes generelt på et stort antal gener parallelt, dette kan for eksempel være oprettelsen af mutanter og analysen af deres fænotyper for en hel familie af gener eller analysen af ekspressionen af alle. gener fra en hel organisme.

Eksempler på genomforskning

i Frankrig

Genoskop : Nationalt sekventeringscenter. Génoscope førte det franske bidrag til det internationale projekt om sekventering af det menneskelige genom ved at sekventere kromosomet 14.
Genoscreen : Fransk bioteknologi med speciale i genomik, Genoscreen leder forsknings- og udviklingsprogrammer i partnerskab med akademiske forskerteams i arbejde af interesse for menneskers sundhed gennem forskning i genetiske determinanter for neurodegenerative patologier og udvikling af metoder og forskning. 'Molekylære værktøjer til typning og karakterisering af patogene mikroorganismer, der er ansvarlige for smitsomme sygdomme.

I Europa

Marine Genomics Europe : Dette europæiske netværk sigter mod at udvikle marine genomics, at fremme udveksling mellem forskere på dette område, men også at udvikle populariseringsaktioner.

i verden

Barcode of Life- projektet : Paul Hebert ( University of Guelph ( Ontario )) foreslog at opbygge en slags artsbibliotek ved hjælp af genetiske stregkoder, der potentielt identificerer hver kendt levende art fra en markør (i dyr , en region på 648 par baser i et gen ( CO1 ) af mitokondrie-DNA ). Ved udgangen af 2007 havde 160 organisationer fra 50 lande tilsluttet sig dette projekt, hvor databasen allerede består af mere end 318.000 serier, der beskriver næsten 33.900 arter. Denne tilgang har grænser (forvirring i tilfælde af hybridisering eller hvis en art for nylig er divergeret, information om arten, men ikke om dens position i det fylogenetiske træ), men er af interesse for sporbarhedsbehovet (mad inklusive fisk ofte solgt under forskellige navne for den samme art), til adskillige undersøgelser økologi , til biotekniske industrier. Dette arbejde gør det også muligt at rette fejl i taksonomi . For eksempel betegnede et enkelt navn faktisk 3 forskellige arter af europæiske medicinske leeches (inklusive Hirudo medicinalis , Hirudo verbana ), der kunne markedsføres, mens kun en er blevet undersøgt godt for dets egenskaber.

Noter og referencer

Nukleotidsekvens af genkodningen for bakteriofag MS2-kappeproteinet
BOLD-projekt (" Code Bar Of Life ")
Hebert P et al. (2003) Proc Roy Soc Lond Ser B 270, 313-21
Kilde: Biofutur, dec. 2007, nr. 283, side 6

Se også

Relaterede artikler

eksterne links

Meddelelser i generelle ordbøger eller leksikon : Encyclopædia Britannica • Encyclopædia Universalis
den Genoscope
(en) " Marine Genomics Europe "
(en) " Arabidopsis thaliana Genome Project "
(da) " Hele genomgenekvenser " ( Arkiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Hvad skal jeg gøre? )