功能基因組學的後基因組學,什麼是功能基因組學

2021-03-03 20:32:47 字數 4300 閱讀 5155

1樓:仙劍李逍遙

功能基因組學(functional genomics)又往往被稱為後基因組學(postgenomics),它利用結構基因組所提供的資訊和產物,發展和應用新的實驗手段,通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能,使得生物學研究從對單一基因或蛋白質得研究轉向多個基因或蛋白質同時進行系統的研究。這是在基因組靜態的鹼基序列弄清楚之後轉入對基因組動態的生物學功能學研究。研究內容包括基因功能發現、基因表達分析及突變檢測。

基因的功能包括:生物學功能,如作為蛋白質激酶對特異蛋白質進行磷酸化修飾;細胞學功能,如參與細胞間和細胞內訊號傳遞途徑;發育上功能,如參與形態建成等。採用的手段包括經典的減法雜交,差示篩選,cdna代表差異分析以及mrna差異顯示等,但這些技術不能對基因進行全面系統的分析,新的技術應運而生,包括基因表達的系統分析(serial analysis of gene expression,sage),cdna微陣列(cdna microarray),dna 晶片(dna chip)和序列標誌片段顯示(sequence tagged fragments display,中科院曾邦哲提出,20th icg德國柏林)技術、微流控晶片實驗室等。

什麼是功能基因組學

2樓:淵源

基因組(genome)是

指一個細胞或者生物體所攜帶的一套完整的單倍體dna(部分病毒是rna)序列。基因組學(genomics)則是指對所有基因進行基因組作圖、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一門學科。

功能基因組學(functuional genomics)又被稱為後基因組學(post-genomics),它利用基因組所提供的資訊,發展和應用新的實驗手段,在基因組或系統水平上全面分析基因的功能,生物學研究因此從對單一基因或蛋白質的研究轉向對多個基因或蛋白質同時進行系統的研究。這是在基因組靜態的鹼基序列被測定之後轉入對基因組動態的生物學功能學研究。研究內容包括基因功能發現、基因表達分析及突變檢測。

基因的功能包括:生物學功能,如作為蛋白質激酶對特異蛋白質進行磷酸化修飾;細胞學功能,如參與細胞間和細胞內訊號傳遞途徑;發育生物學功能,如參與形態建成等。採用的手段包括基因表達的系統分析(serial analysis of gene expression, sage)、cdna微陣列(cdna microarray)、dna 晶片(dna chip)等,而且有關的新技術還在不斷地被開發出來。

3樓:匿名使用者

可以參照以上**,或遺傳學的書,大體來說是依靠基因序列,推斷基因功能

為什麼生物資訊學。功能基因組學和蛋白質組學逐漸成為後基因組時代的前沿領域 5

4樓:匿名使用者

因為遺傳資訊已經破解

現在就是要探索這些資訊的含義 有什麼功能 怎麼調控生命過程

5樓:海神若風

隨著人類基因組和其他一些物種基因組的測序完成,我們可以獲得的生物資訊空前增加。眾所周知,生物的基因組資訊是由atgc這四個字元組成的,面對這成千上萬的atgc編碼的「天書」,我們該如何下手,如何去獲取那些編碼了的資訊,於是,生物資訊學這門用來處理和研究的工具就出現了。但是,生物資訊學畢竟只是工具,通過比對研究等手段,理論上推斷出了某段序列編碼什麼基因,可能具有什麼樣的功能,要進一步確定,還需要實驗的驗證。

這就需要基因組學和蛋白質組學去解決。生物基因組的序列的測定,只是人類研究生物前進的一小步,這些序列編碼了哪些基因,這些基因決定了哪些蛋白,以及這些蛋白是如何調控生命活動的,這些問題才是我們在知道了序列後進一步需要知道和研究的。所以,生信和功能基因組學,蛋白質組學必然成為後基因組學的寵兒。

6樓:匿名使用者

隨著人類基因組計劃的完成,我們發現雖然基因組序列基本被測通,但這些遺傳資訊並不能完全解釋複雜的生命現象。基因序列可以轉化成蛋白序列,但是基因的轉錄,蛋白的翻譯這些過程都受到了嚴格的調控,這些調控機制和基因的功能發揮密切相關,但並不能通過基因序列就可以反應出來,所以生物資訊學,功能基因組學和蛋白質組學逐漸成為後基因組時代的前沿領域。

為什麼生物資訊學,功能基因組學和蛋白質組學逐漸成為後基因時代的前沿領域

7樓:狂化的

後基因時代是基因科學的高峰時代,生物資訊學,功能基因學,蛋白質組學是由前基因時代的科學思想與科學經驗,知識點組合而成的三大主要學科,這三種學科有發展前景。可以突破人類現有的生物科學技術

後基因組計劃是什麼?

8樓:易書科技

從2023年起,科學家們就認識到人類基因組計劃完成以後,生命科學即將進入「後基因組時代」。後基因組時代,首先是完**類結構基因組學的掃尾工作;其次是開展功能基因組學的研究。

探索生命的奧祕,只對單個基因進行研究是不夠的,還必須從基因組的整體角度出發,才能探知基因的真諦。於是,隨著人類基因組計劃的進行,整個生物學的研究進入了一個「基因組學」的時代,對生物的研究從表現性狀和區域性遺傳資訊的解讀,進入到了從分析全基因組序列和對所有基因進行定位以及功能研究的階段,從以單個基因為研究物件到以整個基因組為研究物件,生物學的研究方式發生了革命性的變化。在這種形勢下,2023年,美國遺傳學家羅德里克提出「基因組學」新名詞,以此適應正在形成的一門新學科。

隨著基因組研究的新進展,基因組學又被細分為結構基因組學和功能基因組學。結構基因組學就是對基因組進行作圖和測序;功能基因組學則是研究已測定dna序列的功能資訊,也就是它對錶型的效應。這樣,基因組學便成為研究基因組的結構和功能的科學。

目前,人類結構基因組學的研究即將完成,下一步的研究工作進入「後基因組時代」,主要集中開展在功能基因組學的探索工作。2023年完成的第一個真核生物基因組——釀酒酵母基因組的全序列測定以及對其所含基因的功能研究,為研究功能基因組提供了一個很好的模式,使人類及其他高等真核生物基因組的「基因功能作圖」成為可能。當然,功能基因組學的研究任務更艱鉅,更需要創新思維,更要發揮研究人員的聰明才智。

這是為什麼呢?我們知道,生物體是一個非常複雜的開放系統,它時刻在自然界中攝取著大量能量和物質,同時,它也不斷排洩著自己的代謝物,以保持自己的生存。同樣地,隱藏在染色體裡的基因也是如此,它們也必須時刻保持相互之間的聯絡,通過對基因的調控來實現有序的穩定狀態。

一個基因表達的蛋白質能控制另一個基因的開啟和表達,各種各樣的基因相互控制,結果形成一個極端複雜的控制網路。每個基因只是這個網路的一個點,它能和一個或幾個基因有聯絡,而且每時每刻生命活動都要處理各種各樣的問題。這時,資訊就不停地觸動這張基因構成的網,而這張網將根據接受的資訊進行一定的反饋活動。

這就像一個國家的國防部,在邊界線上設定了許多崗哨,這些崗哨不僅通過電信系統要經常與國防部指揮中心聯絡,報告負責的邊境地段有無異常情況,同時,各個崗哨之間也要保持聯絡,一旦發生險情,可互通情報,因此就形成了一個巨大的情報網,從而保衛國家的安全。我們說的這個基因網,當它還有效時,作為整體它有很多功能,而當只注意它的某一個點時,你根本不能看出這些點的集合有什麼樣的功能。這好比我們只瞭解一個崗哨的作用或幾個崗哨的作用,並不能全面瞭解國防部指揮中心所建情報網的重大作用。

由上面所述,在進行基因研究時,科學家們往往把基因孤立起來,以儘量減少外界的影響,從而瞭解它的功能,用有限的幾個指標來看看對它的表達有什麼影響,於是就得出一個結論說這個基因和生物的什麼功能有關。無疑這種判定是不夠準確的,有時甚至是錯誤的,因為很有可能造成孤立地觀察一點,而忽略了該點在群體中的實際情況。我們舉一個例子,你就會發現基因組的奧妙。

通過基因組的研究發現,鼠和人的基因組大小相近,都含有約30億個鹼基對,包含的數目也相近。然而,人和老鼠的外表性狀卻差異那麼大,這是因為什麼呢?當我們比較了鼠和人的基因組組織之後就會發現,儘管二者的基因組大小和基因數目相近,但二者的基因組織卻差別很大。

這也好比說,一個國家國防部如何建立情報網路固然很重要,但是如何把各個邊防崗哨組織起來,各盡其責地協調工作,才是充分發揮其巨大防禦組織力量所必不可缺少的。

根據對人和鼠的基因組比較研究,存在於鼠1號染色體(鼠有染色體2l對)上的類似的基因,人卻分佈在1、2、5、6、8、13和18號7個染色體上。也許鼠與人類遺傳性狀的表型差異,就來自於基因組組織的差異。有科學家估計,不同人種間基因組的差別不會大於0.

1%,而人和猿之間基因組差別也不會大於1%。因此,產生表型差異的原因不僅在於基因dna序列的差異,也在於其染色體上基因組組織的差異。在破譯人和生物的遺傳密碼的過程中,為了探明基因的功能,從比較不同生物的遺傳基因人手尋找基因組組織的差異是十分必要的。

因此,比較基因組學是一個十分重要的研究領域。

從上面我們可以知道,對基因功能的研究是十分艱鉅和困難的。但是,科學家們深信,雖然探索基因奧祕的征程剛剛起步,前面的路程不僅十分遙遠,而且又是那麼荊棘叢生,然而人類既已確定了方向,明確了目標,就會一往直前,不畏艱難險阻地向前走下去,直到最終揭開基因的全部祕密。

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