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功能基因組學

標籤:科技

1名詞解釋

中文名稱: 功能基因組學
英文名稱: Functional Genomics
學科分類: 遺傳學
注 釋: 運用遺傳技術,通過識別某個基因在一個或多個生物模型中的作用來認識新發現基因的功能。功能基因組用功能不明的分離基因作為起始點,然後選擇具有該同源基因的生物模型。這一生物模型可以是簡單的酵母細胞或複雜的線蟲甚至老鼠。基因被選擇性的用多種遺傳技術滅活,在此生物體上選擇性去除的效果被確定。通過這種方法去除基因,它對生物功能的貢獻就能夠被識別。功能基因組在評估和檢測新葯時十分有用。在另一種方法中,一整套基因被系統地滅活,人們就可以檢測其對特定細胞功能的影響。這裡,一個新的基因和其功能就同時被識別了。

2歷史由來

基因組(GENOME)一詞是1920年Winkles從GENes和chromosOEs鑄成的,用於描述生物的全部基因和染色體組成的概念。
1986年美國科學家Thomas Roderick提出了基因組學(Genomics),指對所有基因進行基因組作圖(包括遺傳圖譜、物理圖譜、轉錄本圖譜),核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一門科學。因此,基因組研究應該包括兩方面的內容:以全基因組測序為目標的結構基因組學(structural genomics)和以基因功能鑒定為目標的功能基因組學(functional genomics),又被稱為後基因組(postgenome)研究,成為系統生物學的重要方法。

3后基因組學

功能基因組學(Functuional 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信息和產物,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信號傳遞途徑;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 晶元(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、微流控晶元實驗室等。

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