Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для журнала см. OMICS (журнал) . Чтобы узнать о хищном издателе журнала, см. Издательскую группу OMICS .
Диаграмма, иллюстрирующая геномику

Отрасли науки, неофициально известные как омикс, представляют собой различные дисциплины в биологии , названия которых заканчиваются на суффикс -омика , такие как геномика , протеомика , метаболомика , метагеномика и транскриптомика . Omics направлена ​​на коллективную характеристику и количественную оценку пулов биологических молекул, которые отражаются в структуре, функциях и динамике организма или организмов.

Связанный суффикс -ome используется для обращения к объектам исследования таких областей, как геном , протеом или метаболом соответственно. Суффикс -ome, используемый в молекулярной биологии, относится к некоторой совокупности ; это пример «нео-суффикса», образованного абстракцией от различных греческих терминов в -ωμα , последовательность, которая не образует идентифицируемого суффикса в греческом языке.

Функциональная геномика направлена ​​на определение функций как можно большего количества генов данного организма. Он сочетает в себе различные методы -омики, такие как транскриптомика и протеомика, с насыщенными коллекциями мутантов. [1]

Происхождение [ править ]

«Омикум»: Здание Эстонского биоцентра, в котором находятся Эстонский геномный центр и Институт молекулярной и клеточной биологии Тартуского университета в Тарту, Эстония .

Оксфордский словарь английского языка ( КДИ ) различает три различные области применения для ОМе суффикса:

  1. в медицине образует существительные со смыслом «опухоль, опухоль»
  2. в ботанике или зоологии, образуя существительные в смысле «часть животного или растения с определенной структурой»
  3. в клеточной и молекулярной биологии, образуя существительные со смыслом «все составляющие рассматриваются вместе»

ОМа суффикс возникла как вариант -oMa и стала продуктивными в последней четверти 19 - го века. Первоначально он появился в виде склерома [2] или ризомы . [3] Все эти термины происходят от греческих слов в -ωμα , [4] последовательность , которая не один суффикса, но , как анализируемое -со-мка , то -ω- , принадлежащая к штоку слова (обычно глагол) и -μα быть подлинным греческий суффикс образования абстрактных существительных.

КДИ предполагает , что его третье определение возникло как обратное формирование из mitome , [5] Ранние аттестаций включают биомы (1916) [6] и генома (впервые введен как немецкого GENOM в 1920 году [7] ). [8]

Связь с хромосомой в молекулярной биологии ложная этимология . В слово хромосом происходит от греческого стебли χρωμ (аТ) - «цвет» и σωμ (аТ) - «тело». [8] Хотя σωμα «тело» действительно содержит суффикс -μα , предыдущее -ω- не является суффиксом, образующим основу, а является частью корня слова . Поскольку геном относится к полной генетической структуре организма, нео-суффикс -ome предложил себя как относящийся к «целостности» или «завершенности». [9]

Биоинформатики и молекулярные биологи стали одними из первых ученых, широко применивших суффикс «-ome». Ранние сторонники включали bioinformaticians в Кэмбридже , Великобритания, где было много ранней биоинформатики лаборатории , такие как центр MRC , центр Sanger и EBI ( Европейский институт биоинформатики ). Например, центр MRC реализовал первые проекты генома и протеома.

Виды омики [ править ]

Геномика [ править ]

  • Геномика : изучение геномов организмов.
    • Когнитивная геномика : изучение изменений когнитивных процессов, связанных с генетическими профилями.
    • Сравнительная геномика : изучение взаимосвязи структуры и функции генома у разных биологических видов или штаммов.
    • Функциональная геномика : описывает функции и взаимодействия генов и белков (часто использует транскриптомику).
    • Метагеномика : изучение метагеномов , то есть генетического материала, полученного непосредственно из образцов окружающей среды.
    • Нейрогеномика : изучение генетического влияния на развитие и функции нервной системы.
    • Пангеномика : Изучение всей коллекции генов или геномов, обнаруженных в пределах данного вида. [10]
    • Персональная геномика : раздел геномики, связанный с секвенированием и анализом генома человека. После того, как генотипы известны, генотип человека можно сравнить с опубликованной литературой, чтобы определить вероятность проявления признака и риск заболевания. Помогает в персонализированной медицине

Эпигеномика [ править ]

Эпигенома является опорной структурой генома, в том числе белков и связующего РНК, альтернативные структур ДНК и химические модификаций на ДНК.

  • Эпигеномика : современные технологии включают конформацию хромосом с помощью Hi-C , различные ChIP-seq и другие методы секвенирования в сочетании с протеомным фракционированием, а также методы секвенирования, которые обнаруживают химические модификации цитозинов, такие как бисульфитное секвенирование.
  • Нуклеомика: исследование полного набора геномных компонентов, которые образуют «ядро клетки как сложную динамическую биологическую систему, называемую нуклеомом». [11] [12] Консорциум 4D Nucleome официально присоединился к IHEC ( Международный консорциум эпигенома человека ) в 2017 году.

Липидомика [ править ]

Липидом - это полный набор клеточных липидов , включая модификации, внесенные в определенный набор липидов, продуцируемых организмом или системой.

  • Липидомика : крупномасштабное исследование путей и сетей липидов. Используются методы масс-спектрометрии.

Протеомика [ править ]

Протеом - это полный набор белков , включая модификации, внесенные в определенный набор белков, продуцируемых организмом или системой.

  • Протеомика : крупномасштабное изучение белков, в частности их структур и функций. Используются методы масс-спектрометрии.
    • Иммунопротеомика : изучение больших наборов белков (протеомики), участвующих в иммунном ответе
    • Нутрипротеомика: определение молекулярных мишеней питательных и непитательных компонентов рациона. Использует данные протеомной масс-спектрометрии для исследования экспрессии белков.
    • Протеогеномика : новая область биологических исследований на стыке протеомики и геномики. Данные протеомики, используемые для аннотаций генов.
    • Структурная геномика : изучение трехмерной структуры каждого белка, кодируемого данным геномом, с использованием комбинации экспериментального и модельного подходов.

Гликомикс [ править ]

Гликомикс - это комплексное исследование гликома, то есть сахаров и углеводов.

Foodomics [ править ]

В 2009 году Foodomics была определена как «дисциплина, изучающая области питания и питания посредством применения и интеграции передовых технологий -omics для улучшения благосостояния, здоровья и знаний потребителей»

Транскриптомика [ править ]

Транскриптом - это набор всех молекул РНК , включая мРНК, рРНК, тРНК и другие некодирующие РНК, продуцируемых в одной или в популяции клеток.

  • Транскриптомика : исследование транскриптомов, их структуры и функций.

Метаболизм [ править ]

  • Метаболомика : научное изучение химических процессов с участием метаболитов. Это «систематическое изучение уникальных химических отпечатков пальцев, которые оставляют после себя определенные клеточные процессы», изучение профилей их низкомолекулярных метаболитов.
  • Метабономика : количественное измерение динамического многопараметрического метаболического ответа живых систем на патофизиологические стимулы или генетические модификации.

Питание, фармакология и токсикология [ править ]

  • Геномика питания : наука, изучающая взаимосвязь между геномом человека, питанием и здоровьем.
    • Nutrigenetics изучает влияние генетических вариаций на взаимодействие между диетой и здоровьем с последствиями для восприимчивых подгрупп.
    • Нутригеномика : исследование влияния продуктов питания и пищевых компонентов на экспрессию генов. Изучает влияние питательных веществ на геном, протеом и метаболом
  • Фармакогеномика исследует влияние суммы вариаций в геноме человека на лекарства;
  • Фармакомикробиомика изучает влияние изменений микробиома человека на лекарства и наоборот.
  • Токсикогеномика : область науки, которая занимается сбором, интерпретацией и хранением информации об активности генов и белков в конкретной клетке или ткани организма в ответ на токсические вещества.

Культура [ править ]

Вдохновленная фундаментальными вопросами эволюционной биологии, команда из Гарварда во главе с Жаном-Батистом Мишелем и Эрезом Либерманом Эйденом создала культуромику американского неологизма для применения сбора и анализа больших данных в культурных исследованиях .

Разное [ править ]

Национальное управление океанических и атмосферных исследований ученый использованием microbiomics для изучения морских экосистем.
  • Митоинтерактом
  • Психогеномика : процесс применения мощных инструментов геномики и протеомики для достижения лучшего понимания биологических субстратов нормального поведения и болезней мозга, которые проявляются как поведенческие аномалии. Конечная цель применения психогеномики к изучению наркозависимости - разработка более эффективных методов лечения этих расстройств, а также объективных диагностических инструментов, профилактических мер и, в конечном итоге, лечения.
  • Геномика стволовых клеток : помогает в биологии стволовых клеток. Цель состоит в том, чтобы сделать стволовые клетки ведущей модельной системой для понимания биологии человека и болезненных состояний и, в конечном итоге, ускорить прогресс в направлении клинической трансляции.
  • Коннектомика : изучение коннектома, совокупности нейронных связей в мозге.
  • Микробиомика : изучение геномов сообществ микроорганизмов, обитающих в определенной экологической нише.
  • Целломика : количественный анализ и исследование клеток с использованием методов биоимиджинга и биоинформатики.
  • Томомика: сочетание методов томографии и омики для понимания биохимии тканей или клеток с высоким пространственным разрешением, обычно с использованием данных масс-спектрометрии с визуализацией. [13]
  • Этомика: это высокопроизводительная машина для измерения поведения животных. [14]
  • Видеомика (или видеомика): парадигма видеоанализа, вдохновленная принципами геномики, где непрерывная последовательность изображений (или видео) может быть интерпретирована как захват одного изображения, развивающегося во времени посредством мутаций, раскрывающих «сцену». [15]
  • Мультиомика : объединение различных омиков в едином исследовании или анализе.

Несвязанные слова в -omics [ править ]

Слово «комический» не использует суффикс «омикс»; оно происходит от греческого «κωμ (ο) -» ( веселье ) + «-ικ (ο) -» (суффикс прилагательного), а не представляет собой усечение «σωμ (ατ) -».

Точно так же слово «экономика» образовано от греческого «οικ (ο) -» ( домашнее хозяйство ) + «νομ (ο) -» ( закон или обычай ), а «экономическое (s)» - от «οικ (ο) -» + «Νομ (ο) -» + «-ικ (ο) -». Суффикс -omics иногда используется для создания названий экономических школ , таких как Reaganomics .

Текущее использование [ править ]

Основная статья: Список тем омиков в биологии

Многие «омы», выходящие за рамки исходного « генома », стали полезными и широко используются учеными-исследователями. « Протеомика » стала широко использоваться как термин для изучения белков в больших масштабах. «Омес» может обеспечить простое сокращение для инкапсуляции поля; например, исследование взаимодействия четко распознается как относящееся к крупномасштабному анализу взаимодействий ген-ген, белок-белок или белок-лиганд. Исследователи быстро обращаются к омам и омикам, о чем свидетельствует бурное использование этих терминов в PubMed с середины 90-х годов. [16]

См. Также [ править ]

  • Системная биология
  • Паномика

Примечания [ править ]

  1. ^ Holtorf, Hauke; Гиттон, Мари-Кристин; Рески, Ральф (2002). «Функциональная геномика растений». Naturwissenschaften . 89 (6): 235–249. Bibcode : 2002NW ..... 89..235H . DOI : 10.1007 / s00114-002-0321-3 . PMID  12146788 . S2CID  7768096 .
  2. ^ "scleroma, n: Oxford English Dictionary" . Проверено 25 апреля 2011 .
  3. ^ "Rhizome, n: Oxford English Dictionary" . Проверено 25 апреля 2011 .
  4. ^ "-oma, comb. form: Oxford English Dictionary" . Проверено 25 апреля 2011 .
  5. ^ "Главная: Оксфордский словарь английского языка" . Проверено 25 апреля 2011 .
  6. ^ "биом, n .: Oxford English Dictionary" . Проверено 25 апреля 2011 .
  7. ↑ Ханс Винклер (1920). Verbreitung und Ursache der Parthenogenesis im Pflanzen - und Tierreiche . Верлаг Фишер, Йена. п. 165. Ich Schlage VOR, für ден haploiden Chromosomensatz, дер им Verein мит дем zugehörigen протоплазмы умереть materielle Grundlage дер systematischen Einheit darstellt ден Ausdruck: дас Genom цу verwenden ... "На английском языке:" Я предлагаю выражение GENOM для гаплоидного набора хромосом , который вместе с соответствующей протоплазмой определяет материальные основы вида ...
  8. ^ a b Coleridge, H .; и др . Оксфордский словарь английского языка
  9. ^ Liddell, HG; Scott, R .; и др . Греко-английский лексикон [1996]. ( Ищите в Perseus Project. )
  10. ^ О'Коннелл, Мэри Дж .; МакНелли, Алан; Макинерни, Джеймс О. (28 марта 2017 г.). «Зачем прокариотам пангеномы» (PDF) . Природная микробиология . 2 (4): 17040. DOI : 10.1038 / nmicrobiol.2017.40 . ISSN 2058-5276 . PMID 28350002 . S2CID 19612970 .    
  11. ^ Таширо, Сатоши; Ланкто, Кристиан (04.03.2015). «Международный нуклеомный консорциум» . Ядро . 6 (2): 89–92. DOI : 10.1080 / 19491034.2015.1022703 . PMC 4615172 . PMID 25738524 .  
  12. ^ Кремер, Томас; Кремер, Марион; Хюбнер, Барбара; Стрикфаден, Хильмар; Смитс, Дэниел; Попкен, Йенс; Стерр, Майкл; Маркаки, ​​Иоланда; Риппе, Карстен (07.10.2015). «Ядром 4D: свидетельство динамического ядерного ландшафта, основанного на совместных активных и неактивных ядерных компартментах» . Письма FEBS . 589 (20PartA): 2931–2943. DOI : 10.1016 / j.febslet.2015.05.037 . ISSN 1873-3468 . PMID 26028501 . S2CID 10254118 .   
  13. ^ Камсон, Питер; Флетчер, Ян; Сано, Наоко; Барлоу, Андерс (2016). «Быстрый многомерный анализ данных 3D ToF-SIMS: графические процессоры (GPU) и субдискретизация с малым расхождением для крупномасштабного анализа главных компонентов» . Поверхностный и интерфейсный анализ . 48 (12): 1328. DOI : 10.1002 / sia.6042 .
  14. ^ Райзер, Майкл (2009). «Эпоха этики?». Природные методы . 6 (6): 413–414. DOI : 10.1038 / nmeth0609-413 . PMID 19478800 . S2CID 5151763 .  
  15. ^ Kazantzidis, Иоаннис; Флорес-Ревуэльта, Франсиско; Деквидт, Микаэль; Хилл, Наташа; Небель, Жан-Кристоф (2018). «Видеомикс: парадигма видеоанализа, вдохновленная геномикой» . Компьютерное зрение и понимание изображений . 166 : 28–40. DOI : 10.1016 / j.cviu.2017.10.003 .
  16. ^ "Страница OMES" . bioinfo.mbb.yale.edu .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ледерберг, Джошуа ; МакКрей, Алекса Т. (2 апреля 2001 г.). «Комментарий: Ome Sweet Omics - генеалогическая сокровищница слов» . Ученый . 15 (7): 8 . Проверено 1 июня 2014 .
  • Хотц, Роберт Ли (13 августа 2012 г.). «Вот химическая сказка: ученые открывают распространяющийся суффикс» . The Wall Street Journal .

Внешние ссылки [ править ]

  • Omics.org Домашняя страница терминов и концепций Omics . Вероятно, первая созданная веб-страница omics.
  • Список омиков , включая ссылки / источники. Поддерживается Кембриджским институтом здравоохранения (CHI).