سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
ژنومیکس از پیوند زیست شناسی سلولی- مولکولی و ژنتیک کلاسیک، متولد شود و توسط علوم محاسباتی پرورش یافت...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

فناوری ژنومیکس

فناوری های اُمیکس (2)


ژنومیکس از پیوند زیست شناسی سلولی- مولکولی و ژنتیک کلاسیک، متولد شود و توسط علوم محاسباتی پرورش یافت.


قسمت اول 

فناوری ژنومیکس

ژنومیکس مطالعه ژن ها و عملکردشان است. و هدف آن درک ساختار ژنوم، شامل تعیین نقشه ژن ها و توالی DNA است. ژنوم در زیست شناسی مولکولی جدید و ژنتیک، کل اطلاعات وراثتی جاندار است که در DNA، یا در برخی ویروس ها در RNA، کد می شود.  ژنوم شامل هر دو بخش؛ ژن و توالی های غیر کد کننده ی DNA، یا RNA، است. برخی موجودات چندین نسخه از کرومزوم ها را دارا می باشند؛ دیپلوئید (دو نسخه)، تریپلوئید (سه نسخه)، تتراپلوئید (4 نسخه). در ژنتیک کلاسیک، در موجودات با تولید مثل جنسی، گامت ها نصف تعداد کرومزوم های سلول های بدنی را دارند و در حقیقت ژنوم مجموعه کامل کرومزوم ها در یک گامت است. همچنین در موجودات هاپلوئید، شامل سلول های باکتریایی و در اندامک های داخل سلولی نظیر میتوکوندری و کلروپلاست، یا ویروس ها، که آنها نیز دارای ژن هایی هستند، یک عدد یا دسته ای از DNA های حلقوی یا زنجیره های خطی (یا RNA برای برخی ویروس ها) ژنوم را تشکیل می دهد. واژه ژنوم را می توان به طور خاص برای مجموعه DNA هسته ی سلول اطلاق کرد (ژنوم هسته ای)، همچنین می توان برای مجموعه DNA اندامک ها نیز به کار برد برای مثال «ژنوم میتوکندری».

فناوری ژنومیکس

وقتی که گفته می شود، ژنوم یک گونه با تولید مثل جنسی تعیین توالی شد، به طور معمول به تعیین توالی یک دسته از  کرومزوم های غیر جنسی و یکی از  کرومزوم های جنسی، اشاره دارد.

به مطالعه ی ویژگی های کلی ژنوم های مربوط به موجودات، ژنومیکس گفته می شود، که از ژنتیک که عموماً مشخصات یک ژن منفرد یا گروهی از ژن ها را مطالعه می کند، متمایز است.

تعداد جفت بازها، و تعداد ژن ها از یک گونه به گونه ی دیگر به طور گسترده تغییر می کند. در حال حاضر، بیشترین تعداد شناخته شده ژن در حدود 60 هزار ژن، در یک نوع پروتوزوآ است که سبب بیماری مقاربتی تریکومونیاسیز در انسان می شود، که حدوداً 3 برابر بیشتر از ژنوم انسان است.

فناوری ژنومیکس

یک قیاس برای ژنوم انسان که بر روی DNA ذخیره شده است، ساختار و نظم یک کتاب است: کتاب (ژنوم) دارای 23 فصل (کرومزوم) است؛ هر فصل حاوی 48 تا 23 میلیون حرف (A, C, G, T) بدون فاصله است؛ از این رو کتاب در کل حاوی 2/3 میلیارد حرف است. کتابخانه ای که این کتاب را نگه داری می کند، هسته سلول است. حداقل یک نسخه از کتاب در اکثر سلول های بدن ما وجود دارد. تنها استثنا در انسان که این کتاب را ندارد، گلبول های قرمز بالغ خون است که هسته خود را در طول تکوینش از دست می دهد و بنابراین فاقد ژنوم است.

فناوری ژنومیکس

ژنومیکس مطالعه ی ژنوم یک جاندار است، که شامل تعیین همه ی ژن ها و عناصر تنظیمی آنها، و در واقع تلاش متمرکز برای تعیین توالی همه ترکیبات DNA ماده ی ژنتیکی و تعیین نقشه ژنتیکی جاندار  است. با بالا رفتن تعداد ژنوم های تعیین شده، آنالیزهای مقایسه ای هم ارزشمند می شود. همچنین این حوزه، مطالعه ی پدیده های درون ژنومی از قبیل هتروسیزی (تقویت عملکرد ژن ها در هیبریدها)، اپیستاسیز (تعدیل اثر یک ژن توسط ژن های دیگر)، پلیتروپی (اثر و نقش یک ژن بر روی چند پدیده) و دیگر میانکنش های بین جایگاه های ژنی با ژنوم را دربر می گیرد. در مقابل، بررسی نقش عملکرد ژن ها به تنهایی تمرکز اصلی زیست شناسی مولکولی یا ژنتیک است و موضوع مشترک تحقیقات پزشکی نوین و زیست شناسی است. بررسی یک ژن به تنهایی در تعریف ژنومیکس جای نمی گیرد، و ژنتیک است. مگر اینکه هدف از این مطالعه ژنتیکی، بررسی اطلاعات مربوط به مسیر و عملکرد ژن برای روشن سازی اثر، جایگاه و پاسخش در کل شبکه ژنوم باشد.

ژنومیکس مکانیسم های مولکولی و اثر متقابل ژنتیک و فاکتورهای محیطی در بیماری ها را بررسی می کند.

 

برخی زیر شاخه های ژنومیکس شامل این موارد است:

* ژنومیکسی عملکردی (Functional genomics)- تعیین مشخصات ژن ها و mRNA و محصولات پروتئینی آنها است.

* ژنومیکس ساختاری- تشریح ویژگی های ساختاری ژن ها و کرومزوم ها.

* ژنومیکس مقایسه ای- بررسی ارتباطات تکاملی بین ژن ها و پروتئین های گونه های مختلف جانداران.

* اپی ژنومیکس- بررسی الگوهای متیلیشن DNA، مولکول ها و ضمایم اتصالی و  بسته بندی DNA.

* فارماکوژنومیکس- بررسی اهداف جدید زیستی و راه های جدید برای طراحی دارو و واکسن.

 

 

سمانه سادات عنایتی

بخش دانش و زندگی تبیان


منابع:

Neil Woodford, Alan P. Johnson. Genomics, Proteomics, and Clinical Bacteriology (Methods and Reviews (Methods in Molecular Biology). Humana Press,  2004.

Hubert Hondermarck. Proteomics (Biomedical and Pharmaceutical Applications). Springer, 2004

 

 

مطالب مرتبط :

پروژه ژنوم انسان

فناوری های اُمیکس

با آقای ژنتیک ایران ( مصاحبه اختصاصی تبیان)

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین