Omic

Omic Hlavní předměty studia omiky vedoucí ke znalostem fenotypu .

Vědecká odvětví známá jako omics (neboli -omics ) jsou tvořena různými biologickými disciplínami, jejichž názvy končí příponou „-omics“, jako je genomika , proteomika , metabolomika , metagenomika a transkriptom . „Omics“ se zaměřuje na kolektivní charakterizaci a kvantifikaci skupin biologických molekul, které se promítají do struktury, funkce a dynamiky jednoho nebo více organismů: celek se často používá k popisu nebo pochopení fenotypu .

Přípona -OMe se používá pro označení objektů studia těchto domén, jako jsou například genomu, proteomu a metabolomu resp. „-Ome“, jak se používá v molekulární biologii, označuje jakýsi „celek“ („celistvost“).

Etymologie

„-OMe“ vznikl ve variantě řecké ukončení -ωμα ( „-oma“) a zaměstnává více z XIX th  století . Původně se objevila v pojmech jako sklerom nebo oddenek. Všechny tyto termíny pocházejí z řeckých slov v -ωμα, sekvenci, která není jedinečnou příponou, ale lze ji srovnat jako -ω-μα, přičemž -ω- patří do kořene slova (obvykle sloveso) a -μα je pravá řecká přípona tvořící abstraktní jména. Toto je příklad „neo-přípony“ vytvořené abstrakcí různých řeckých výrazů v -ωμα ; sekvence, která netvořila identifikovatelnou příponu v řečtině .

Oxford English Dictionary vyplývá, že třetí definice pochází z rétroformation z mitome . Nejstarší záznamy zahrnují biome (1916) a genom (dříve definován jako „Genom“ v němčině od Hanse Winklera v roce 1920 ).

Spojení s „  chromozomem  “ v molekulární biologii je způsobeno nebezpečnou etymologií : slovo pochází z řeckých kořenů χρωμ ( ατ ) - „barva“ a σωμ ( ατ ) - „tělo“. Zatímco σωμα ("tělo") obsahuje příponu -μα, -ω-, která předchází, není příponou tvořící kořen, ale je součástí kořene slova. Protože „genom“ označuje úplnou genetickou výbavu organismu, neo-přípona -ome zde označuje „celý“ nebo „dokončení“.

Historický

Historický bod obratu byl poznamenán směrem k vytvoření omics, když v roce 1944 Erwin Schrödinger publikoval svou esej Co je život?

Nová disciplína se pak točí kolem biochemie a genetiky s příspěvky z fyziky, chemie a biologie. Bakterie Escherichia coli a její viry, colifágy, pak sloužily jako referenční model k vytvoření základní teorie molekulární biologie mezi padesátými a šedesátými léty  : porozumění fungujícím mechanismům buňky, chráněné zvenčí díky lipidovým membránám, a role nukleových kyselin -DNA a RNA pro syntézu proteinů.

Bioinformatici a molekulární biologové byli mezi prvními vědci, kteří ve čtvrté čtvrtině 20. století široce aplikovali přípony „-ome“ / „omics“. Mezi prvními uživateli této myšlenky byli bioinformatici z Cambridge (UK), kde byly umístěny první bioinformatické laboratoře, jako je centrum MRC, centrum Sanger a EBI ( Evropský bioinformatický institut ). Centrum MRC provedlo první projekty na genomu a proteomu.

Aplikace

Studijní obory a aplikace omiky se od konce 20. století stabilně rozrůstají, zejména s pokroky v počítači a internetovým věkem. V poslední době našel omics novou výzkumnou škálu v multiomice , která umožňuje asociovat a vědecky porovnávat data z těchto různých oblastí aplikací omics pro větší jemnost analýzy a výsledků.

Omics studijní obory

• Genomika  : studium genomu všech druhů organismů.
  • Kognitivní genomika  : studium změn v kognitivních procesech spojených s genetickými profily.
  • Srovnávací genomika  : studium vztahu mezi strukturou a funkcí genomu různých druhů nebo biologických kmenů.
  • Funkční genomika  : Popisuje funkce a interakce genů a proteinů (často se používá transkriptomika).
  • Metagenomika  : studium metagenomů, tj. Genetického materiálu shromážděného přímo ze vzorků životního prostředí.
  • Neurogenomika  : studium genetických vlivů na vývoj a funkci nervového systému.
  • Genomika  : studium všech genů nebo genomů přítomných v daném druhu.
  • Osobní genomika  : odvětví genomiky, které se zabývá sekvenováním a analýzou genomu jedince. Jakmile jsou známy genotypy, lze genotyp jednotlivce porovnat s vědeckými publikacemi, aby se určila pravděpodobnost vyjádření znaku a jeho riziko onemocnění. Je to odvětví personalizované medicíny .

• Epigenomu je nositelem genomu, proteinové a RNA fixers, z alternativních struktur DNA a chemických změn v DNA.
  • Epigenomika  : studium změn v epigenomu buňky. Používané moderní technologie zahrnují Hi-C chromozomovou konformaci , různé ChIP-Seq a další metody sekvenování kombinované s proteomickými frakcionacemi a metody sekvenování, které vyhledávají chemické změny v cytosinech , jako je bisulfitové sekvenování .
  • Nukleomika  : studium kompletní sady genomových složek, které tvoří buněčné jádro ( nukleom ). 4D Nucleome konsorcium oficiálně vstoupil do IHEC ( International Human epigenomu Consortium ) v roce 2017.

• Lipidome je všechny tukové buňky organismu, včetně změn, které organizace v tomto souboru lipidů produkované organismem nebo systému.
  • Lipidomika: rozsáhlé studium lipidových drah a sítí. Zde se používají techniky hmotnostní spektrometrie .

• Proteomu je sada proteinů , včetně i změny provedené na konkrétní soubor proteinů, organismem nebo systému.
  • Proteomika  : rozsáhlé studium proteinů, zejména jejich struktur a funkcí. Používají se techniky hmotnostní spektrometrie.
  • Imunoproteomika  : studium velkých souborů proteinů (proteomika) zapojených do imunitní odpovědi.
  • Nutriproteomika  : identifikace molekulárních cílů nutričních a nutričních složek potravin . Používá proteomická hmotnostní spektrometrie, zejména pro studium proteinové exprese.
  • Proteogenomika  : nastupující pole biologického výzkumu na křižovatce proteomiky a genomiky. Využití proteomických dat pro anotaci genů.
  • Strukturální genomika: studium trojrozměrné struktury každého proteinu kódovaného daným genomem pomocí kombinace experimentálních a modelovacích přístupů .

• Tyto Glycomics je kompletní studium glycome , to znamená, cukry a sacharidy .

• Transkriptomu je množina všech molekul RNA, včetně mRNA , rRNA , tRNA, a jiných nekódujících RNA, vyrobené v jednom nebo populace buněk.
  • Transkriptomika  : studium transkriptomů , jejich struktur a funkcí.

• Metabolomika  : vědecké studium chemických procesů zahrnujících metabolity . Jedná se o systematické studium jedinečných chemických otisků prstů, které po sobě zanechávají specifické buněčné procesy. Jinými slovy, jedná se o studium jejich profilů, od fáze metabolitů po fázi „malých molekul“.
• Metabonomické  : kvantitativní měření dynamické víceparametrické metabolické odpovědi živých systémů na patofyziologické podněty nebo genetické modifikace.

• Nutriční genomika  : věda, která studuje vztah mezi lidským genomem, výživou a zdravím. Stejně jako farmakogenomika vede k personalizaci účinků výživy na pacienta.
  • Tyto nutrigenetika Účinek genetické variability na interakci mezi stravou a zdravím, s důsledky pro citlivé podskupin.
  • Nutrigenomika: Studium účinků potravin a jejich složek na genovou expresi. Studuje vliv živin na genom, proteom a metabolome.
• Farmakogenomika studuje účinek množství variací v genomu člověka na drogách;
• Tyto pharmacomicrobiomique studuje účinek lidského mikrobiomem variaci na léky a naopak.
• Toxikogenomika  : Vědecký obor zabývající se sběrem, interpretací a uchováváním informací o aktivitě genů a proteinů v určité buňce nebo tkáni organismu v reakci na toxické látky.

jiný

• Interactomics : studium interakcí mezi různými biochemickými molekulami (například mezi různými nebo identickými proteiny v proteomu a v různých kontextech).
• Mitointeractome : predikce interakcí protein-protein, jejich fyzikálně-chemické vlastnosti, polymorfismus a nemoci spojené s mitochondriálním proteomem .
• Psychogenomika  : Proces aplikace nástrojů genomiky a proteomiky k dosažení lepšího porozumění biologickým substrátům a chorobám mozku, které se projevují jako abnormality v chování. Při aplikaci psychogenomiky na studium drogové závislosti je konečným cílem vyvinout účinnější léčbu těchto poruch, jakož i objektivní diagnostické nástroje, preventivní opatření a případně vyléčit.
• Genomika kmenových buněk  : pomoc při biologickém výzkumu kolem kmenových buněk. Cílem je učinit z kmenových buněk vedoucí modelový systém pro porozumění biologii člověka a jejích chorobných stavů a ​​nakonec urychlit pokrok směrem k klinické aplikaci.
• Connectomika  : studujte konexom , všechna nervová spojení mozku (celý levý mozek - pravý mozek - mozeček - gliom - mícha ).
• Mikrobiomika  : studium genomů komunit mikroorganismů, které žijí ve specifickém prostředí (např. Lidská střeva nebo mozek).

• Cellomika  : analýza a kvantitativní studium buněk pomocí bioimagingových a bioinformatických metod .
• Tomomika  : Kombinace metod tomografie a omiky k pochopení biochemie tkání nebo buněk při vysokém prostorovém rozlišení, obvykle s využitím dat z hmotnostní spektrometrie.
• Etomika  : vysokorychlostní měření chování zvířat pomocí strojů.
• Videomics (nebo „ videomics “): paradigma nebo analýzy obrazu technika inspirovaný principy genomiky, kde video sekvence (nebo ‚kontinuální obrazy‘), může být interpretována jako zachycení jednoho vyvíjející obrazu v čase prostřednictvím mutací, které vypovídají o scénu.
• Multiomics  : Integration different omics in a single study or a single analytical pipeline.

Kultura

Vychází ze základních otázek evoluční biologie , tým Harvardu kolem Jean-Baptiste Michel a Erez Lieberman Aiden vytvořil neologismus americkou „culturomics“ ( culturomiques ) k popisu aplikace sběru a analýzy z velkých dat do kulturních a uměleckých studiích. Tato praxe má tendenci se rozvíjet pomocí počítačů a používání a přepisu dat do mnoha uměleckých forem. Daleko od vědeckého procesu biologických a bioinformatických studií je tedy spíše nástrojem služby stvoření .

Reference

• ( fr ) Tento článek je částečně nebo zcela převzat z článku Wikipedie v angličtině s názvem „  Omics  “ ( viz seznam autorů ) .

1. https://theconversation.com/les-science-omiques-du-nouveau-pour-la-biologie-moleculaire-et-pour-la-planete-107579
2. Hans Winkler (1920). Verbreitung und Ursache der Parthenogenesis im Pflanzen - und Tierreiche . Verlag Fischer, Jena, str. 165: Navrhuji výraz Genom pro soubor haploidních chromozomů, který s přidruženou protoplazmou představuje hmotný základ druhu . číst online
3. https://mrc.ukri.org/about/institutes-units-centres/what-are-institutes-units-and-centres/
4. https://insb.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/une-approche-multi-omique-pour-decrypter-un-cancer-du-cerveau-chez-lenfant
5. https://theconversation.com/metagenomique-interactomique-proteomique-lipidomique-quest-ce-que-cest-84013
6. https://www.edimark.fr/Front/frontpost/getfiles/20640.pdf
7. https://www.futura-sciences.com/sante/dossiers/genetique-nutrigenomique-votre-assiette-1570/page/7/
8. https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/1471-2164-10-S3-S20
9. https://analyticalsciencejournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sia.6042
10. Kazantzidis, Ioannis; Florez-Revuelta, Francisco; Dequidt, Mickael; Hill, Nataša; Nebel, Jean-Christophe (2018). Videomika: paradigma pro analýzu videa inspirované genomikou . Počítačové vidění a porozumění obrazu.

Podívejte se také

Bibliografie

• (fr) Pierre Douzou, Biotechnologies , PUF, 1984.
• (en) A. Henco International Biotechnology Economics and Policy: Science, Business Planning and Entrepreneurship; Dopad na zemědělské trhy a průmysl; Příležitosti v sektoru zdravotní péče. 2007. ( ISBN  978-0-7552-0293-5 ) .
• (fr) Axel Kahn a Dominique Lecourt , Bioetika a svoboda , esej PUF / Quadrige, Paříž, 2004).
• (fr) Dominique Lecourt (r.), slovník historie a filozofie vědy (1999), 4 th Reed. „Quadrige“ / PUF, 2006.
• (fr) Dominique Lecourt (dir.), Dictionary of medical thought (2004), rákos. PUF / Quadrige, Paříž, 2004.

Související články

• Francouzské sdružení rostlinných biotechnologií
• Bioetika
• Biomimikry
• Bioremediace
• Centrum biologických zdrojů
• Směrnice o patentovatelnosti biotechnologických vynálezů
• DisGeNET
• Molekulární genetika
• Genetické inženýrství
• „  Nové šlechtitelské techniky  “
• Geneticky upravený organismus
• Fytoremediace
• Proteomika
• Transhumanismus

externí odkazy

• Výzkum akademického metasearch enginu: scinapse.io