后基因组时代出现了哪些组学?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/19 16:51:07
后基因组时代出现了哪些组学?
后基因组时代出现了哪些组学?
后基因组时代出现了哪些组学?
随着后基因组计划的进行,近年来已衍生出许多新的名词和概念,对它们的领会有助于我们更好地理解今后该领域的进展.
1、功能基因组学
是基因组时代的核心和焦点.其所要解决的问题包括如何识别基因组组成元素及注释重要元素的功能.
已经知道,蛋白质是生命状态的直接体现.与低等生物不同的是,人类基因序列中只有约5%的序列是编码区（指导合成蛋白质）,这部分基因组元素被称为"开放阅读框架（ORF）",预测所有ORF并研究其产物功能是当前功能基因组学的首要任务；另95%以上的序列是基因的调控序列,这部分元素被称作非编码区,其中有很多是具有生物学功能意义的片段,对于了解各相关基因之间的调控关系非常重要,因此,对非编码区的功能研究将是功能基因组学的下一步研究热点.
以下一些概念有的是在进行功能基因组学研究的过程中所运用的方法和技术.
2、生物信息学
人类和各种模式生物的基因组序列汇成如潮水般的DNA信息量.利用这些生物学数据和计算机技术,对这些基因组资料进行大规模比较,寻找其最大相似性（同源性）,或搜索序列上的局部特征,或研究由同一个祖先基因特化而来的对应基因,或用进化分析方法,从而能够鉴定和预测未知的ORF或非编码区各元件的生物学功能.方法包括最大序列相似性搜索和序列摸体搜索、进化印迹搜索等.
3、比较基因组学
基因组的各个基因及其产物之间互相关联,互相作用.对同一物种不同个体的基因组进行比较,以及对不同物种的基因组进行比较,不仅可以揭示生命的起源、进化等重大生物学问题,还具有潜在的实用价值.例如通过细菌和人类的基因组比较研究,有可能筛选出只在细菌中存在的基因,成为新的抗菌素的药靶.
4、结构基因组学
即借助计算机技术,模拟出未知基因的蛋白质产物的立体结构,从而根据结构与功能的关系进行预测,还可以深入探求蛋白质为何具有特定的生物学功能.结构类识别的方法包括晶体衍射法、"穿线"法、三维模体搜索法等.目前蛋白质数据库每年可得到2000-3000个蛋白质的数据.
5、蛋白质组学
蛋白质随发育阶段、特定组织甚至所处环境的变迁而变化,反映了蛋白质后加工等作用,蕴藏着巨大的动态的生命活动信息量.基因序列分析难以处理的没有任何可比较序列的"孤儿"基因,有望从蛋白质组的表达变化规律中找到其生物学功能的线索,进而揭示出其在整个功能网络中的地位.蛋白质组的核心技术包括质谱分析技术.
6、整体生物学
是后基因组学研究的高层次发展.孤立研究某个基因组成分或其产物的功能常常难以说明问题,必须确定其在生物学功能网络上的地位,例如将其纳入生化途径中才能体现其完整的生物学功能.在这方面,国外已经建立了大肠杆菌等5种基因组全序列已测定的微生物的20种氨基酸的代谢图谱.
7、DNA芯片
这里是指包被在固相载体上的用于DNA高密度微点阵杂交技术.它是微电子学和分子生物学结合产生的新技术.该技术被评为1998年度世界十大科技进展之一.可用于DNA序列测定、基因表达分析、基因分型、基因多态性分析、疾病的诊断、突变分析、药物筛选和微生物的鉴定等（祥见下文）.
8、基因敲除
利用小鼠胚胎干细胞,在体外改变其基因后再生出来带某个突变基因的小鼠,比较突变小鼠与正常小鼠的表型差别,从而鉴定该基因的功能.目前利用带抗性基因标记的载体插入小鼠染色体的方法,可提供大量的各种基因突变的小鼠胚胎干细胞.
9、药物基因组学
这是后基因组提出的一项重要课题.研究的主要内容是人的基因多型性或变异性是如何影响药物效果和安全性的.人们早已发现,同一种药物以同一剂量标准用药,不同个体会产生不同的效果和副作用,这与个体间基因的差别密切相关.目前已开始鉴定那些与药物分布、活化、作用、代谢以及消失有关的基因及其变异的情况.这些研究将使病人治疗前的基因检测成为现实,根据检测结果因人施药,提供不同的既安全又有效的药物,这潜藏着巨大的社会效益.
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还有转录组学，代谢物组学