Геномика это направление биологии исследующее структуру и функцию нуклеотидных последовательносте...

TulekhanovaK

Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Геномика это направление биологии исследующее структуру и функцию нуклеотидных последовательностей геномов живых организмов широком смысле. by Mind Map: Геномика это направление биологии исследующее структуру и функцию нуклеотидных последовательностей геномов живых организмов широком смысле.

1. Секвенирование ДНК – определение ее нуклеотидной последовательности. Экзом – часть генома, представляющая экзоны, т. е. последовательности, которые транскрибируются на матричную РНК после того, как интроны удаляются в процессе сплайсинга РНК. С некоторыми поправками почти соответствует совокупности районов генов, непосредственно кодирующих белки.

2. Структурная геномика - последовательность нуклеотидов, наличия их модификаций, взаимодействий с белками.

2.1. Используется комбинация экспериментальных и моделирующих подходов. Принципиальное различие между структурной геномикой и традиционным структурным предсказанием - это то, что структурная геномика пытается определить структуру каждого белка, закодированного геномом, вместо того, чтобы сосредоточиться на одном определенном белке

2.1.1. С доступными последовательностями полного генома предсказание структуры может быть сделано более быстро используя комбинацию экспериментальных и моделирующих подходов, особенно потому что доступность большого количества упорядоченных геномов и ранее решенных структур белка позволяет ученым основываться на структурах ранее решенных гомологов.

2.2. Поскольку структура белка близко связана с функцией белка, структурная геномика позволяет узнать функции белка. В дополнение к объяснению функций белка структурная геномика может использоваться, чтобы идентифицировать новые сгибы белка и потенциальные цели для изобретения лекарства.

3. Функциональная геномика - реалиация генетической информации

3.1. Основными методами функциональной геномики являются: 1) предсказание функции гена на основе изучения гомологии нуклеотидных и аминокислотных последовательностей по базам данных об идентифицированных генах других организмов;

3.1.1. 2) ген-направленный мутагенез: введение в синтезированный и клонированный ген (или его фрагмент) инсерции/делеции или сайт-специфической мутации с последующим замещениемгена дикого типа мутантным аллелем (метод так называемой "обратной генетики");

3.2. 4) анализ промоторных, энхансерных и других регуляторных элементов, определяющих особенности транскрипции анализируемых генов, их взаимодействие с другими генами;

3.2.1. 3) изучение экспрессии гена с помощью ДНКРНК гибридизации, репортерных систем (например, lac- или luxAB генов), антисмысловых РНК-конструкций, иммунохимического анализа, методов определения белок-белковых взаимодействий;

4. Систематическая геномика - использование последовательностей специфических участков ДНК для уточнения систематического положения живых организмов.

5. Под «секвенированием генома» чаще всего подразумевается именно этот тип геномного проекта – определение всего набора нуклеотидных последовательностей ранее неизвестного генома.

5.1. Сэнджеровское (капиллярное) секвенирование - классический метод, позволяющий одновременно проводить небольшое количество сиквенсов. Массивное параллельное секвенирование следующего поколения (NGS) доступно на двух платформах Roche 454 GS Junior и ABI Ion Torrent.

5.1.1. В центре имеется оборудование для приготовления библиотек под NGS, в связи с этим, центр консультирует пользователей по возможностям оборудования и разработке подходящего экспериментального дизайна.

5.2. Помимо секвенирования, в центре доступно оборудование для количественного ПЦР (qPCR) и генотипирования. Центр консультирует по выбору подходящей платформы и расходных материалов, также как и по всем аспектам от разработки экспериментального дизайна до анализа данных. Цифровая ПЦР (DD-PCR) лучшим образом подходит для поиска одиночных полиморфизмов (SNP) и количественного ПЦР. Микрофлуидная система высокопроизводительного ПЦР (Fluidigm) является инструментом выбора для проектов, включающих большое количество измерений генной экспрессии.

6. Ресеквенирование генома. Именно этот тип геномных проектов многие журналисты путают с предыдущим, хотя их кардинальное отличие состоит в том, что изначально исходные геномные последовательности заранее известны, и задачей является установить различия между исследуемым геномом и так называемой референсной последовательностью.

7. Секвенирование метагенома. Метагеномом называется совокупность генетического материала (ДНК), выделенного из определенного образца, содержащего разнообразные микроорганизмы, в первую очередь бактерии. Основная цель метагеномного проекта – определение видового разнообразия и относительной представленности различных микроорганизмов. Поскольку основная масса свободноживущих микробов не может быть выделена культивированием и охарактеризована, секвенирование метагеномов является основным методом определения видового состава во многих природных местообитаниях.

7.1. Метагеном – генетический материал, получаемый напрямую из образцов среды без предварительного разделения отдельных организмов или видов.

8. Секвенирование по Сэнгеру – метод секвенирования ДНК, основанный на случайном обрыве синтезируемой ферментом второй цепи ДНК при включении меченого дидезо­ксинуклеотида. На сегодняшний день высоко автоматизировано и проводится с использованием капиллярных секвенаторов.

9. Вычислительная геномика использует вычислительный анализ, чтобы расшифровать последовательности генома

9.1. Cвязанные с ними данные, включая последовательности ДНК и РНК. Также вычислительная геномика может быть определена как раздел биоинформатики, но с тем отличием, что внимание уделяется анализу целых геномов (а не отдельных генов), чтобы понять принципы того, как различные ДНК управляют организмом на молекулярном уровне

10. Сравнительная геномика (эволюционная) занимается сравнительными исследованиями содержания и организации геномов разных организмов.

10.1. Музеогеномика — отрасль науки, занимающаяся расшифровкой генетической информации останков биологических объектов, хранящихся в зоологических, биологических, палеонтологических музеях[4]. Является важным направлением исследований в палеонтологии, палеоботанике, палеоантропологии, археологии.

10.1.1. Музеогеномика позволяет выяснить, от каких животных и когда вирусы перешли к человеку, проанализировать степень родства различных видов беспозвоночных, как менялся геном живых организмов со временем, проследить влияние загрязнения окружающей среды.