口袋K。15:“组学”科学:基因组学,蛋白质组学,和代谢组学

基因组学


基因组学是一种新的科学的发现和注意在整个基因组序列的一个特定的有机体。基因组完整的基因可以被定义为在一个细胞。基因组学、是,因此,研究生物体的基因组成。

确定基因组序列,然而,只是基因组学的开始。一旦做出了选择,基因组序列是用于研究的众多基因的功能(功能基因组学),比较在一个生物体的基因与另一个(比较基因组学),或生成一个或多个蛋白质的三维结构从每个蛋白家族,因此其功能提供线索(结构基因组学)。

在农业作物,基因组学的应用程序的主要目的是更好地了解植物的基因组。重要性状基因可能是确定的和有针对性的生产更有营养和食品安全,同时保护环境。

基因组学是一个入口点看其他“组学”科学。一个生物体的基因中的信息,其基因型,主要是负责最后的物理组成的有机体,称为“表型”。然而,环境也有一些影响表型。

DNA基因组中只有一个方面的复杂机制,使有机体运行,所以解码的DNA是一个一步理解过程。然而,就其本身而言,它并不指定机体内发生的一切。

细胞遗传信息的基本流程如下。DNA转录或复制到一种形式被称为“RNA”。全套的RNA(也称为转录组)受到一些编辑(剪切和粘贴)成为信使RNA,核糖体携带信息,细胞的蛋白质工厂,然后翻译成蛋白质的消息。

图1所示。的基因,蛋白质,和分子机器

资料来源:美国能源部基因组的生活计划,,http://doegenomestolife.org

国际水稻基因组测序项目

这个正在进行的水稻基因组研究是一个合作的几个全球公共和私人实验室。这个项目旨在完全整个水稻基因组序列(12水稻染色体),随后应用知识来提高水稻产量。
在2002年,草案基因组序列的两个农业重要的水稻亚种,籼稻和粳稻,发表。一旦完成,水稻基因组序列将作为一个模型系统对其他谷物草将协助识别重要基因在玉米、小麦、燕麦,高粱,和小米。
更多信息,访问http://rgp.dna.affrc.go.jp/IRGSP

蛋白质组学

蛋白质是细胞内的无数的任务负责。完整的组蛋白在细胞可以称为蛋白质组和蛋白质结构和功能的研究和蛋白质在细胞中都做什么被称为蛋白质组学。蛋白质组是高度动态的,它不时地变化以应对不同的环境刺激。蛋白质组学的目的是了解蛋白质的结构和功能允许他们做他们所做的事情,他们相互作用,以及它们如何有助于生命过程。

蛋白质组学的应用程序被称为蛋白质”表达分析”蛋白质是确定在特定的时间在一个生物体表达式的结果刺激。蛋白质组学也可以用来开发一个蛋白质网络地图,蛋白质之间的相互作用可以确定特定生活系统。

蛋白质蛋白质组学也可以应用于地图修改确定区别野生型和转基因生物体。它还可以用于研究蛋白质相互作用参与植物防御反应。

例如,爱荷华州立大学蛋白质组学研究,美国包括:

  • 考试中玉米蛋白的蛋白质组变化,低温是一个大问题对于年轻的玉米幼苗;;
  • 分析差异发生在发展中大豆基因组表达强调高温;和
  • 识别大豆囊肿等疾病中表达的蛋白质反应线虫。

代谢组学

代谢组学是最新的“组学”学科之一。代谢物是指完整的低分子量化合物样品中。这些化合物是底物和酶反应的副产品,直接影响细胞的表型。因此,代谢组学旨在确定样本的这些化合物在指定的时间在特定的环境条件下。

基因组学和蛋白质组学提供了广泛的信息关于基因型但表型信息传达有限。低分子量化合物是最接近链接到表型。

代谢组学可用于确定成千上万的分子的水平之间的差异之间的健康和患病的植物。这项技术也可以用来确定营养传统和转基因作物的区别,和识别植物防御代谢物。

图2。代谢网络模型的例子E。杆菌

资料来源:美国能源部基因组的生活计划,,http://doegenomestolife.org

图2。代谢网络模型的例子E。杆菌

来源:http://biotech.nature.com

完整的基因组学概述遗传指令所提供的DNA,而转录组看着基因表达模式。蛋白质组学研究动态的蛋白质产品和他们的相互作用,而代谢组学也是一个中间步骤理解生物体的整个代谢。

术语表

染色体:盘股DNA的分组,包含许多基因。

DNA(脱氧核糖核酸):分子细胞生物中发现编码遗传信息。

基因:生物单元编码不同的特征或特征。

基因组:成套基因在细胞。

基因型:一个生物体的遗传素质。

代谢物:成套低分子量化合物在细胞在给定的时间。

表型:外表/有机体的可观察到的特征。

蛋白质组:完整的蛋白质在细胞在给定的时间。

RNA(核糖核酸):一个分子,来自DNA转录,(信使RNA),要么携带信息,提供了亚细胞结构(核糖体RNA),运输氨基酸(转移核糖核酸),或促进本身的生化改变或其他RNA分子。

参考文献

  1. 基因组学和它对医学和社会的影响。2001年的底漆。http://www.ornl.gov/TechwilliamhillResources/Human_Genome/publicat/primer2001/1.html
  2. 在分子遗传学底漆。http://www.ornl.gov/TechwilliamhillResources/Human_Genome/publicat/primer/primer.pdf
  3. 植物科学研究所更新。爱荷华州立大学。2001年10月。第一卷2。
  4. 基因组项目。http://www.tigr.org/tdb
  5. 满足“组学”2003年Agbiotech Infosource。萨斯喀彻温省农业生物技术信息中心,Ag-West生物技术公司的服务。

* 2006年11月

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