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基因組學 - 維基百科,自由的百科全書

もといんぐみがく英語えいごGenomics),あるもといんたいがく研究けんきゅう生物せいぶつもといんぐみかず如何いか利用りようもといんてき一門いちもん學科がっか。該學提供ていきょうもといんぐみしんいき以及相關そうかんすうよりどころ系統けいとう利用りようためし解決かいけつ生物せいぶつ醫學いがく工業こうぎょう領域りょういきてき重大じゅうだい問題もんだい

もといんぐみがくのうため一些疾病提供新的診斷、治療ちりょう方法ほうほうれい如,たいつよし診斷しんだんため乳腺にゅうせんがんてき女性じょせいいちめいため「Oncotype DX」てきもといんぐみはかこころみのうようらいひょう估病じん乳腺にゅうせんがんふくはつてき個體こたい危險きけんりつ以及效果こうか,這有じょ於醫せい獲得かくとくさらてき治療ちりょうしんいきなみ進行しんこう個性こせい醫療いりょうもといんぐみがくかえよう食品しょくひんあずか農業のうぎょう部門ぶもん

もといんぐみ學的がくてき主要しゅよう工具こうぐ方法ほうほう包括ほうかつ生物せいぶつしんいきがく遺傳いでん分析ぶんせきもといんひょうたち測量そくりょうもといんこうのう鑑定かんてい

發展はってん

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早期そうきてきはかじょ工作こうさく

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つぎ1941ねん莎琳·とみらんかつりんはかDNAてきXせん衍射圖像ずぞう;1953ねん詹姆斯·沃森どるろう西にし斯·かつさとかつ提出ていしゅつりょうDNAてきそう螺旋らせん結構けっこう;1955ねん,どるかみなりとくさとかつ·くわかく測定そくていりょう胰島素的すてき胺基さん序列じょれつこれ核酸かくさんはかじょなりため早期そうき分子生物學ぶんしせいぶつがくいえ們的いち主要しゅよう目標もくひょう

DNAはかじょ技術ぎじゅつてき開發かいはつ

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どるかみなりとくさとかつ·くわかく沃特·きちなんじはくとくきょうとおる1980年度ねんどてきだくかいなんじ化學かがく獎,ゆかり於他們獨立どくりつ開發かいはつてきよう於DNAはかじょ方法ほうほう

じょりょうたい胰島もとてき胺基さん序列じょれつてきひらきそうせい工作こうさくそとどるかみなりとくさとかつ·くわかくかずてきどうことざいのう夠啟どう建立こんりゅう全面ぜんめんてきもといんぐみはかじょけい劃的DNAはかじょ技術ぎじゅつてき發展はってんちゅうおこりいたりょうせきかぎ作用さようざい1975ねんもぐさりん·しかもり(Alan Coulson)發表はっぴょうようDNA聚合酶和放射ほうしゃせい標記ひょうきてきかく苷酸てきはかじょ過程かてい他稱たしょうため"加減かげんはかじょほう技術ぎじゅつ"。該過ほど以達いた80かく苷酸はかじょいちせいはかじょ和之かずゆきぜんかえ非常ひじょうりょくてき過程かていしょういちだい進步しんぽしか而,ざい1977ねんてきしょうぐみのうはかじょ5386かく苷酸てきたん噬菌たいΦふぁい-X174噬菌たい英語えいごPhi X 174(Phage Φふぁい-X174)ちゅうてき絕大ぜつだい多數たすう完成かんせいりょう世界せかいじょうだいいち以DNAため基礎きそてきもといんぐみ完全かんぜんはかじょ。"加減かげんはかじょほう"てきあらためしんしるべ終止しゅうしほう(chain termination method),あるくわかくはかじょほう形成けいせいりょうDNAはかじょいんぐみ圖譜ずふすうよりどころそんもうかてき技術ぎじゅつてき基礎きそかずざいした一個四分之一世紀的研究中最廣泛使用的生物信息學分析。ざいどういちねん哈佛大學だいがくてき沃爾とく·きちなんじはくとくあいりん·うまかつ薩姆英語えいごAllan Maxam(Allan Maxam)獨立どくりつ開發かいはつDNAはかじょてきうまかつ薩姆-よしなんじはくとくはかじょ(Maxam-Gilbertほうまたたたえ化學かがくほう),わたる及在DNAやめ知的ちてき鹼基優先ゆうせんだんきれ一種いっしゅ效率こうりつ較低てき方法ほうほうよし於他們在核酸かくさんはかじょひらけそうせいてき工作こうさくよしなんじはくとくくわかくあずか·はくかくじゅうぐみDNAぶんとおる1980年度ねんどてきだくかいなんじ化學かがく

かんせいてきもといんぐみ

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もといんぐみがく出現しゅつげん於1980年代ねんだい,1990年代ねんだいずいちょいく物種ものだねもといんぐみけい劃的けいどういんぐみがく取得しゅとく長足ちょうそく發展はってん相關そうかん領域りょういき遺傳いでんがく,其研究けんきゅうもといん以及ざい遺傳いでんちゅうてきこうのう

  • 1977ねん噬菌たいΦふぁい-X174;(5,368鹼基たい完全かんぜんはかじょなりためだいいち測定そくていてきもといんぐみ[1]
  • 1995ねん嗜血流感りゅうかんきんHaemophilus influenzae,1.8Mb)はかじょ完成かんせいだいいち測定そくていてき自由じゆう生活せいかつ物種ものだねしたがえ這時おこりいんぐみはかじょ工作こうさく迅速じんそく展開てんかい
  • 2001ねん人類じんるいもといんぐみけい公布こうふりょう人類じんるいもといんぐみくさためもといんぐみがく研究けんきゅう揭開しんてきいちぺーじ
  • 2012ねん千人基因組計劃

くみがく革命かくめい

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くみざいもといんぐみいちちゅうゆびいち物種ものだねてき全部ぜんぶ遺傳いでん組成そせいよし於諸如基いんぐみはかじょ這樣てきだい規模きぼ定量ていりょう生物せいぶつ項目こうもくてき成功せいこう,「くみてき這個意義いぎてき使用しようやめけい擴展いた其他相關そうかん領域りょういきれい如,蛋白質たんぱくしつぐみゆびてきいち物種ものだね組織そしきある細胞さいぼう內的全部ぜんぶ蛋白質たんぱくしつひょうたちてきもといん這裡ゆび翻譯ほんやくなり蛋白質たんぱくしつ)。蛋白質たんぱくしつぐみがく現在げんざいやめけい作為さくい研究けんきゅう蛋白質たんぱくしつぐみてき專業せんぎょう術語じゅつご。雖然該術使用しようてき增長ぞうちょうしるべ致一些科學かがく(Jonathan Eisen とうこえしょう它被ちょううれりょう,它反映はんえいりょうたいかんせいある接近せっきんかんせいてき定量ていりょう分析ぶんせき方向ほうこうてき變化へんか いち系統けいとうてき所有しょゆう組成そせい部分ぶぶんてき分類ぶんるいれい如,ざい共生きょうせい研究けんきゅうちゅう,曾經僅限於研究けんきゅうたん一基いっきいん產物さんぶつてき研究けんきゅう人員じんいん現在げんざい以同比較ひかくいくしゅ生物せいぶつ分子ぶんしてきそう互補せい

請參くみがく主題しゅだいれつひょう (生物せいぶつがく)

もといんぐみ分析ぶんせき

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ざい一個生物體已被選擇以後,いんぐみ項目こうもくわたるさん部分ぶぶん:DNAはかじょ,該序列じょれつてきぐみけん生成せいせいはらゆう染色せんしょくたいてき表示法ひょうじほう,以及該表示法ひょうじほうてき注釋ちゅうしゃく分析ぶんせき[2]

DNAはかじょ

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霰彈やりていじょほう

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研究けんきゅう領域りょういき

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比較ひかくもといんぐみがく

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もといんぐみあいだてき相互そうご比較ひかくやめけいしるべ致一些驚人的じんてき生物せいぶつがく發現はつげん。如果ぼう特定とくていてきDNA序列じょれつあるDNAもとじょざいぼう進化しんかじゅぶんささえうえ所有しょゆうてき物種ものだね出現しゅつげんのりしょう序列じょれつざい這些物種ものだねあいだ保守ほしゅてきぼうDNA序列じょれつてき進化しんか保守ほしゅせい提示ていじようゆう這些序列じょれつてき物種ものだね具有ぐゆう相應そうおうてき自然しぜん選擇せんたく優勢ゆうせい同時どうじ提示ていじ,其具有ぐゆう重要じゅうようこうのう。這可能かのう蛋白たんぱくへん序列じょれつある調しらべひかえ區域くいきたい這些序列じょれつてき實驗じっけん研究けんきゅう表明ひょうめい,其中いち部分ぶぶんてんろくなりしょうRNA,而這些小RNAてきこうのうなお研究けんきゅう清楚せいそ

ざい兩個りゃんこ進化しんかじゅじょう距離きょり較遠,相關そうかん而又しょ於同一進化分支中的物種間鑑定出相似序列(包括ほうかつ許多きょたもといん),促成そくせいりょうしん理論りろんてきさんせい,該理ろんみとめため這些序列じょれつ通過つうか水平すいへいもといん轉移てんい獲得かくとくてき。儘管這些もといんおこりらいしたがえ細菌さいきんむかい細菌さいきん進行しんこう轉移てんい,而這しゅ現象げんしょうざい細菌さいきんあいだゆう其顯ちょ同時どうじかえ注意ちゅういいた細菌さいきんもといんざいかく生物せいぶつかくもといんぐみちゅう出現しゅつげん,而這些基いんどおり常用じょうようらいへんつぶせんからだみどりたい蛋白たんぱく,這種現象げんしょう支持しじ細胞さいぼう起源きげんてき共生きょうせい學說がくせつ。該理ろんみとめため動物どうぶつ植物しょくぶつもといんぐみちゅう發現はつげんてきつぶせんからだみどりたい最初さいしょ自由じゆう生活せいかつてき細菌さいきんゆかり祖先そせんかく細胞さいぼう吸收きゅうしゅう而來,後來こうらい逐步變成へんせいかく細胞さいぼうてき有機ゆうき組成そせい部分ぶぶん

結構けっこうもといんぐみがく

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よし中西部ちゅうせいぶ結構けっこうもといんぐみがく中心ちゅうしん確定かくていてき蛋白質たんぱくしつ結構けっこうてきいちれい

結構けっこうもといんぐみがく(Structural Genomics)もといんぐみ學的がくてき一個重要組成部分和研究領域,它是一門いちもん通過つうかもといん作圖さくずかく苷酸序列じょれつ分析ぶんせきかく定基さだもといん組成そせいもといん定位ていいてき科學かがく結構けっこうもといんぐみがくひろもとめ通過つうか研究けんきゅうきゅうじょうてきもといんぐみへん碼來測定そくていごといちしゅ蛋白質たんぱくしつてきさん結構けっこう。這種もと於基いんぐみてき方法ほうほう允許いんきょ通過つうか實驗じっけんけん方法ほうほうてき組合くみあいらい實現じつげん結構けっこう確定かくていてきだかどおりりょう方法ほうほう結構けっこうもといんぐみがくあずか傳統でんとう結構けっこうあずかはかこれあいだてき主要しゅよう區別くべつざい於結構基いんぐみがくためしかく定基さだもといんぐみへん碼的ごとしゅ蛋白質たんぱくしつてき結構けっこう,而不せんちゅういちしゅ特定とくていてき蛋白質たんぱくしつ

こうのうもといんぐみがく

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こうのうもといんぐみがく英語えいごFunctional genomics(Functional genomics)てき研究けんきゅうまた往往おうおうしょうためもといんぐみがく(Postgenomics)研究けんきゅう,它是利用りよう結構けっこうもといんぐみがく提供ていきょうてきしんいき產物さんぶつ通過つうかざいもといんぐみある系統けいとう水平すいへいじょう全面ぜんめん分析ぶんせきもといんてきこうのう,

もともといんぐみがく

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もともといんぐみがく英語えいごMetagenomics),またわけひろしもといんぐみがく總體そうたいもといんたいがく一門いちもん直接ちょくせつ取得しゅとく環境かんきょうちゅう所有しょゆう遺傳いでん物質ぶっしつてき研究けんきゅう研究けんきゅう領域りょういきこう泛,也可しょうため環境かんきょうもといんたいがく生態せいたいもといんたいがくある群落ぐんらくもといんたいがくざい早期そうき研究けんきゅう微生物びせいぶつもといんたい必須ひっすはた環境かんきょうもといんDNAあるRNAうたてふえ進入しんにゅう大腸だいちょう桿菌かんきんからだ內,利用りよう複製ふくせいせんふえ方式ほうしき分析ぶんせきざい自然しぜん環境かんきょうちゅう複製ふくせいせんふえ特定とくていもといん(通常つうじょうため16S rRNA)てき多樣たようせいただし,這樣てき工作こうさく表明ひょうめい絕大ぜつだい多數たすうてき微生物びせいぶつ生物せいぶつ多樣たようせいやめもと於複せいせんふえてき方法ほうほうしょ遺漏いろう[3]最近さいきんてき研究けんきゅう使用しよう「霰彈やりあるPCRていこうはかじょらい獲得かくとくらい所有しょゆうさま本社ほんしゃ所有しょゆう成員せいいんてき所有しょゆうもといんてきだい部分ぶぶん偏差へんさてきさまほんもといん[4]よし於其のう揭示けいじ以前いぜんかくれぞうてき微生物びせいぶつ多樣たようせい總體そうたいもといんたいがく提供ていきょうりょういち強大きょうだいてききょうあたまよう觀察かんさつ微生物びせいぶつ世界せかい,這些微生物びせいぶつ世界せかいゆう可能かのう徹底てってい改變かいへんたいせい生命せいめい世界せかいてき理解りかい[5][6]

營養えいようもといんぐみがく

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營養えいようもといんぐみ學的がくてき研究けんきゅう方面ほうめんけんはか操縱そうじゅう植物しょくぶつちゅうてき微量びりょう營養えいよう代謝たいしゃみち,

遺傳いでん相似そうじせい

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學界がっかい常用じょうようぼう特定とくてい物種ものだねてきDNA序列じょれつどもとおる人類じんるい序列じょれつてきひゃくふんらい表示ひょうじ相似そうじせい。該數字すうじ顯示けんじりょうりょう物種ものだねあいだ鹼基たいしょうどうてき百分比ひゃくぶんひ。這裡しょれつてき相對そうたい於人るいてき遺傳いでん相似そうじせい並列へいれつりょうすうよりどころらいげん

這些すうよりどころらいげん不同ふどうてき級數きゅうすうよりどころげんなみよう不同ふどうてき方法ほうほう獲得かくとくれいDNA-DNA雜交ざっこうある序列じょれつたい),這可能かのうしるべ致相どう物種ものだねあいだてき比較ひかくいた不同ふどうてき結果けっかよし此,這些すうよりどころおう僅僅きんきん用作ようさくだい相似そうじせい

物種ものだね 相似そうじせい かずよりどころらいげん
人類じんるい 99.9% 引自2000ねん1がつ美國びくに總統そうとう柯林とみ國會こっかいえんじこう;同時どうじさん人類じんるいもといんぐみけい
100% どうたまごそうせい
くろ猩猩しょうじょう 98.4% 醫學いがく發展はってん美國びくにじんれんかい(AMP); Jon Entine in the San Francisco Examiner
98.7% Celeraもといんぐみ中心ちゅうしんRichard Mural, quoted on MSNBC
やまとくろ猩猩しょうじょう どうくろ猩猩しょうじょう
だい猩猩しょうじょう 98.38% もと於物しゅあいだ重複じゅうふくDNAてき研究けんきゅう發表はっぴょうざいAm J Hum Genet.(2001)Feb;682:444-56じょう
しょうねずみ 98% 醫學いがく發展はってん美國びくにじんれんかい(AMP)
85% 比較ひかく所有しょゆうてき蛋白たんぱくへん序列じょれつ, NHGRI
いぬ 95%
秀麗しゅうれいかくれ桿線ちゅう 74%
こう 50% 醫學いがく發展はってん美國びくにじんれんかい(AMP)
水仙すいせんはな 35%

もといんぐみ學的がくてき應用おうよう

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もといんぐみがくやめけいざい許多きょた領域りょういき包括ほうかつ醫學いがく生物せいぶつ技術ぎじゅつ人類じんるいがくかず其他社會しゃかい科學かがく提供ていきょう應用おうよう

もといんぐみ醫學いがく

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したいちだいもといんぐみ技術ぎじゅつ允許いんきょ臨床りんしょうせい生物せいぶつ醫學いがく研究けんきゅう人員じんいんたい於大おだい量的りょうてき研究けんきゅうしゅぐん數量すうりょう大幅おおはば增加ぞうか收集しゅうしゅうてきもといんぐみすうよりどころ也有やゆう越來ごえくえつてきあんれい使用しようもといんぐみがく所得しょとくいたてきすうよりどころ應用おうようざい個人こじんてき治療ちりょうじょう[7]

合成ごうせい生物せいぶつがく生物せいぶつ工程こうてい

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もといんぐみがく知識ちしきてき增長ぞうちょう使つかい合成ごうせい生物せいぶつがくゆう越來ごえくえつてき複雜ふくざつてき應用おうよう

參考さんこう

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參考さんこう資料しりょう

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  1. ^ Sanger F, Air GM, Barrell BG, Brown NL, Coulson AR, Fiddes CA, Hutchison CA, Slocombe PM, Smith M. Nucleotide sequence of bacteriophage phi X174 DNA. Nature. February 1977, 265 (5596): 687–95. 
  2. ^ Pevsner, Jonathan. Bioinformatics and functional genomics 2nd. Hoboken, N.J: Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 9780470085851. 
  3. ^ Hugenholz et al.(1998) Impact of Culture-Independent Studies on the Emerging Phylogenetic View of Bacterial Diversity. J. Bacteriol 180 (18): 4765–74.
  4. ^ Eisen, JA (2007) Environmental Shotgun Sequencing: Its Potential and Challenges for Studying the Hidden World of Microbes.ぺーじめんそん檔備份そんあみぎわもう檔案かん) PLoS Biology 5 (3): e82
  5. ^ Marco, D (2010) Metagenomics: Theory, Methods and Applications. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-54-7.
  6. ^ Marco, D (2011) Metagenomics: Current Innovations and Future Trends. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-87-5.
  7. ^ Lu, YF; Goldstein, DB; Angrist, M; Cavalleri, G. Personalized medicine and human genetic diversity. Cold Spring Harbor perspectives in medicine. 24 July 2014, 4 (9): a008581. PMID 25059740. 

外部がいぶ連結れんけつ

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