基因組學- 维基百科，自由的百科全书

基因组学（英語：Genomics），或基因體學，是研究生物基因组和如何利用基因的一门学科。

该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的 ... 基因組學 维基百科，自由的百科全书 跳到导航 跳到搜索 此條目翻譯品質不佳。

(2015年1月16日)翻譯者可能不熟悉中文或原文語言，也可能使用了機器翻譯，請協助翻譯本條目或重新編寫，并注意避免翻译腔的问题。

明顯拙劣的翻譯請改掛{{d|G13}}提交刪除。

遗传学   重要概念 染色体 脱氧核糖核酸 核糖核酸 基因組 遺傳 突变 核苷酸 變異 Outline（英语：Outlineofgenetics） 目录（英语：Indexofgeneticsarticles） 历史及分支 遗传学入门 歷史（英语：Historyofgenetics） 演化(分子演化) 群体遗传学 孟德尔定律 計量遺傳學（英语：Quantitativegenetics） 分子遺傳學 研究 DNA測序 基因工程 基因組學(模板) 醫學遺傳學 遺傳學分支 個人化醫療 個人化醫療 Portal:遗传学 Portal:生物学 Portal:分子与细胞生物学查论编 基因组学（英語：Genomics），或基因體學，是研究生物基因组和如何利用基因的一门学科。

该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的重大问题。

基因组学能为一些疾病提供新的诊断、治疗方法。

例如，对刚诊断为乳腺癌的女性，一个名为“OncotypeDX”的基因组测试，能用来评估病人乳腺癌复发的个体危险率以及化疗效果，这有助于医生获得更多的治疗信息并进行个性化医疗。

基因组学还被用于食品与农业部门。

基因组学的主要工具和方法包括：生物信息学，遗传分析，基因表达测量和基因功能鉴定。

目录 1发展史 1.1早期的测序工作 1.2DNA测序技术的开发 1.3完整的基因组 1.4“组学”革命 2基因组分析 2.1DNA测序 2.1.1霰彈槍定序法 3研究领域 3.1比较基因组学 3.2结构基因组学 3.3功能基因组学 3.4元基因組學 3.5营养基因组学 3.6遗传相似性 4基因组学的应用 4.1基因组医学 4.2合成生物学和生物工程 5参考 6参考资料 7外部链接 发展史[编辑] 早期的测序工作[编辑] 随着在1941年左右罗莎琳·富兰克林对于DNA的螺旋结构的确认，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在1953年发表的DNA的结构，还有弗雷德里克·桑格在1955年出版的胰岛素的氨基酸序列，核酸测序成为早期分子生物学家们的一个主要目标。

DNA测序技术的开发[编辑] 弗雷德里克·桑格（FrederickSanger）沃特·吉爾伯特（WalterGilbert）弗雷德里克·桑格和沃特·吉爾伯特共享1980年度的诺贝尔化学奖，由于他们独立开发的用于DNA测序方法。

除了他对胰岛素的氨基酸序列的开创性工作之外，弗雷德里克·桑格和他的同事在能够启动建立全面的基因组测序计划的DNA测序技术的发展中起到了关键作用。

在1975年，他和艾伦·库尔森（AlanCoulson）发表用DNA聚合酶和放射性标记的核苷酸的测序过程，他称为"加减测序法技术"。

该过程可以达到80个核苷酸测序一次性测序，和之前还是非常费力的过程相比是一大进步。

然而，在1977年，他的小组能测序5386个核苷酸的单链噬菌体Φ-X174噬菌體（英语：PhiX174）（PhageΦ-X174）中的绝大多数，完成了世界上第一个以DNA为基础的基因组完全测序。

"加减测序法"的改进导致链终止法（chainterminationmethod），或桑格测序法，形成了DNA测序，基因组图谱，数据存储的技术的基础，和在下一个四分之一世纪的研究中最广泛使用的生物信息学分析。

在同一年，哈佛大学的沃尔特·吉尔伯特和艾伦·马克萨姆（英语：AllanMaxam）（AllanMaxam）独立开发出DNA测序的马克萨姆-吉尔伯特测序（Maxam-Gilbert法，又称化学法），涉及在DNA已知的碱基优先断裂，一种效率较低的方法。

由于他们在核酸测序开创性的工作，吉尔伯特和桑格与保罗·伯格（重组DNA）分享1980年度的诺贝尔化学奖。

完整的基因组[编辑] 基因组学出现于1980年代，1990年代随着几个物种基因组计划的启动，基因组学取得长足发展。

相关领域是遗传学，其研究基因以及在遗传中的功能。

1977年，噬菌体Φ-X174;（5,368碱基对）完全测序，成为第一个测定的基因组[1]。

1995年，嗜血流感菌（Haemophilusinfluenzae，1.8Mb）测序完成，是第一个测定的自由生活物种。

从这时起，基因组测序工作迅速展开。

2001年，人类基因组计划公布了人类基因组草图，为基因组学研究揭开新的一页。

2012年，千人基因组计划 “组学”革命[编辑] 主条目：组学和人类蛋白质组计划 “组”在基因组一词中，意指一个物种的“全部”遗传组成。

由于诸如基因组测序这样的大规模定量生物项目的成功，“组”的这个意义的使用已经扩展到其他相关领域。

例如，蛋白质组指的是一个物种，组织或细胞内的全部蛋白质（表达的基因这里指被翻译成蛋白质）。

蛋白质组学现在已经作为研究蛋白质组的专业术语。

请参见：组学主题列表(生物学) 基因组分析[编辑] 主条目：基因组计划 在一个生物体已被选择以后，基因组项目涉及三个部分：DNA测序，该序列的组件生成原有染色体的表示法，以及该表示法的注释和分析。

[2] DNA测序[编辑] 主条目：DNA测序 霰彈槍定序法[编辑] 主条目：霰彈槍定序法 研究领域[编辑] 比较基因组学[编辑] 主条目：比较基因组学 基因组间的相互比较已经导致一些惊人的生物学发现。

如果某特定的DNA序列或DNA基序在某进化树分支上所有的物种都出现，则称该序列在这些物种间是保守的。

某DNA序列的进化保守性提示拥有这些序列的物种具有相应的自然选择优势。

同时也提示，其具有重要功能。

这可能是蛋白编码序列或调控区域。

对这些序列的实验研究表明，其中一部分被转录成小RNA，而这些小RNA的功能尚未研究清楚。

在两个进化树上距离较远，相关而又不处于同一进化分支中的物种间鉴定出相似序列（包括许多基因），促成了新理论的产生，该理论认为这些序列是通过水平基因转移而获得的。

尽管这些基因看起来是从古细菌向真细菌进行转移，而这种现象在细菌间尤其显著。

同时还注意到，细菌基因在真核生物核基因组中出现，而这些基因通常用来编码线粒体和叶绿体蛋白，这种现象也支持细胞器起源的内共生学说。

该理论认为动物和植物基因组中发现的线粒体和叶绿体最初是自由生活的细菌，由祖先真核细胞吸收而来，后来逐步变成真核细胞的有机组成部分。

结构基因组学[编辑] 主条目：结构基因组学 由中西部结构基因组学中心确定的蛋白质结构的一个例子。

结构基因组学（StructuralGenomics）是基因组学的一个重要组成部分和研究领域，它是一门通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学。

结构基因组学寻求通过研究给定的基因组编码来测定每一种蛋白质的三维结构。

这种基于基因组的方法允许通过实验和建模方法的组合来实现结构确定的高通量方法。

结构基因组学与传统结构预测之间的主要区别在于结构基因组学试图确定基因组编码的每种蛋白质的结构，而不是专注于一种特定的蛋白质。

功能基因组学[编辑] 功能基因组学（英语：Functionalgenomics）（Functionalgenomics）的研究又往往被称为后基因组学（Postgenomics）研究，它是利用结构基因组学提供的信息和产物，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能, 元基因組學[编辑] 主条目：元基因組學 元基因组学（英語：Metagenomics），又譯宏基因组学、總體基因體學，是一門直接取得環境中所有遺傳物質的研究。

研究領域廣泛，也可稱為環境基因體學、生態基因體學或群落基因體學。

在早期研究微生物基因體必須將環境基因DNA或RNA轉殖進入大腸桿菌體內，利用複製選殖方式，分析在自然環境中複製選殖特定基因(通常為16SrRNA)的多樣性。

但是，這樣的工作表明，絕大多數的微生物生物多樣性已被基於複製選殖的方法所遺漏[3]。

最近的研究使用“霰彈槍”或PCR定向測序來獲得來自所有樣本社區所有成員的所有基因的大部分無偏差的樣本基因[4]。

由於其能夠揭示以前隱藏的微生物多樣性，總體基因體學提供了一個強大的鏡頭，用於觀察微生物世界，這些微生物世界有可能徹底改變對整個生命世界的理解[5][6]。

营养基因组学[编辑] 营养基因组学的研究方面是检测和操纵植物中的微量营养代谢途径, 遗传相似性[编辑] 学界常用某特定物种的DNA序列共享人类序列的百分比来表示相似性。

该数字显示了两物种之间碱基对相同的百分比。

这里所列的是相对于人类的遗传相似性，并列出了数据来源。

这些数据来源于不同的二级数据源，并用不同的方法获得（例如DNA-DNA杂交或序列比对），这可能导致相同物种间的比较得到不同的结果。

因此，这些数据应该仅仅用作大致相似性。

物种 相似性 数据来源 人类 99.9% 引自2000年1月，美国总统克林顿国会演讲;同时参见人类基因组计划 100% 同卵双生 黑猩猩 98.4% 医学发展美国人联会（AMP）;JonEntineintheSanFranciscoExaminer 98.7% Celera基因组中心RichardMural,quotedonMSNBC 倭黑猩猩 同黑猩猩 大猩猩 98.38% 基于物种间非重复DNA的研究，发表在AmJHumGenet.（2001）Feb;682:444-56上 小鼠 98% 医学发展美国人联会（AMP） 85% 比较所有的蛋白编码序列,NHGRI 狗 95% 秀麗隱桿線蟲 74% 香蕉 50% 医学发展美国人联会（AMP） 水仙花 35% 基因组学的应用[编辑] 基因组学已经在许多领域，包括医学，生物技术，人类学和其他社会科学提供应用。

基因组医学[编辑] 下一代基因组技术允许临床医生和生物医学研究人员对于大量的研究种群数量大幅增加收集的基因组数据。

也有越來越多的案例使用基因組學所得到的數據應用在個人化的治療上。

[7] 合成生物学和生物工程[编辑] 基因组学知识的增长，使合成生物学有越来越多的复杂的应用。

参考[编辑] 遗传学主题 分子与细胞生物学主题 DNA基序 基因治疗 基因工程 化学基因组学 结构基因组学 组学列表(生物学) 参考资料[编辑] ^SangerF,AirGM,BarrellBG,BrownNL,CoulsonAR,FiddesCA,HutchisonCA,SlocombePM,SmithM.NucleotidesequenceofbacteriophagephiX174DNA.Nature.February1977,265(5596):687–95.  ^Pevsner,Jonathan.Bioinformaticsandfunctionalgenomics2nd.Hoboken,N.J:Wiley-Blackwell.2009.ISBN 9780470085851.  ^Hugenholzetal.(1998)ImpactofCulture-IndependentStudiesontheEmergingPhylogeneticViewofBacterialDiversity.J.Bacteriol180(18):4765–74. ^Eisen,JA(2007)EnvironmentalShotgunSequencing:ItsPotentialandChallengesforStudyingtheHiddenWorldofMicrobes.PLoSBiology5(3):e82 ^Marco,D(2010)Metagenomics:Theory,MethodsandApplications.CaisterAcademicPress.ISBN978-1-904455-54-7. ^Marco,D(2011)Metagenomics:CurrentInnovationsandFutureTrends.CaisterAcademicPress.ISBN978-1-904455-87-5. ^Lu,YF;Goldstein,DB;Angrist,M;Cavalleri,G.Personalizedmedicineandhumangeneticdiversity.ColdSpringHarborperspectivesinmedicine.24July2014,4(9):a008581.PMID 25059740.  外部链接[编辑] PLoS引物：比较基因组学 "人类基因组专刊"自然,2001年2月15日,no.6822 搜索人类基因信息数据库-http://www.medicalcomputing.net/cgi-bin/query_human_gene_info（页面存档备份，存于互联网档案馆）,医学计算，网络 基因组学在线数据库-https://web.archive.org/web/20060616055022/http://wit.integratedgenomics.com/GOLD/ 基因研究最新进展 联会基因组学会 基因组研究中心（TIGR）-https://web.archive.org/web/20200513201339/https://tigr.org/ 桑格中心-http://www.sanger.ac.uk（页面存档备份，存于互联网档案馆） 美国国家生物技术信息中心（NCBI）-http://www.ncbi.nlm.nih.gov（页面存档备份，存于互联网档案馆） http://www.dbbm.fiocruz.br/genomics/genomics.html（页面存档备份，存于互联网档案馆） http://www.dbbm.fiocruz.br/genome/tcruzi/tcruzi.html（Chagas'[永久失效連結]DiseaseandTrypanosomacruzigenomeproject） TranslationalGenomicsResearchInstitute（页面存档备份，存于互联网档案馆） InternationalGenomicsConsortium（页面存档备份，存于互联网档案馆） FunctionalAnnotationoftheMousedatabase Dengueinfo.org-DengueVirusfullgenomedatabase-https://web.archive.org/web/20061208145541/http://www.dengueinfo.org/ 查论编组学主题基因组学 认知基因组学（英语：Cognitivegenomics） 计算基因组学（英语：Computationalgenomics） 比较基因组学 基因组计划 人类基因组计划 古多倍性（英语：Paleopolyploidy） 宏基因组学 功能基因组学（英语：Functionalgenomics） 泛基因组学 个人基因组学（英语：Personalgenomics） 社会基因组学（英语：Socialgenomics） 结构基因组学 生物信息学 生物芯片 化学信息学 化学基因组学（英语：Chemogenomics） 免疫组学 连接组学 人类连接组计划（英语：HumanConnectomeProject） 糖组学 脂类组学 代谢物组学 多肽組學（英语：Peptidomics） 药物遗传学（英语：Pharmacogenetics） 药物基因组学 系统生物学 毒理基因组学（英语：Toxicogenomics） 转录物组学 结构生物学 蛋白质组学 人类蛋白质组计划 结构药物设计 研究工具和技术 双向电泳 质谱法 电喷雾离子法（英语：Electrosprayionization）（ESI） 基质辅助激光解吸/电离（MALDI） 微流控 同位素标记 机构 国立卫生研究院(美国) 日本DNA数据库（日本） 欧洲分子生物学实验室（欧盟） 维康桑格研究所（英国） 分类 查论编遗传学 入门 历史（英语：Historyofgenetics） 有关主题（英语：Indexofgeneticsarticles） 组织列表（英语：Listofgeneticsresearchorganizations） 构成要素 染色体 脱氧核糖核酸(DNA) 核苷酸 核糖核酸(RNA) 基因組 遗传学领域 古典（英语：Classicalgenetics） 保守（英语：Conservationgenetics） 生态 免疫 分子 群体 数量（英语：Quantitativegenetics） 古遗传学 美洲（英语：GenetichistoryofindigenouspeoplesoftheAmericas） 不列颠群岛（英语：GenetichistoryoftheBritishIsles） 欧洲（英语：GenetichistoryofEurope） 意大利（英语：GenetichistoryofItaly） 近东（英语：ArchaeogeneticsoftheNearEast） 南亚（英语：GeneticsandarchaeogeneticsofSouthAsia） 有关主题 表觀遺傳學 遗传学家 基因编辑 基因組學 遗传密码 醫學遺傳學 分子进化 逆向遗传学（英语：Reversegenetics） 基因工程 遗传多样性 遺傳 遗传监测（英语：Geneticmonitoring） 遺傳系譜學 基因编辑婴儿事件 遗传学分类 遗传学主题 共享资源 查论编生物学背景 生物学史 植物学史（英语：Historyofbotany） 解剖學史 动物学史(1859年之前)（英语：Historyofzoology(through1859)） 动物学史(1859年之后)（英语：Historyofzoology(since1859)） 植物分类学史（英语：Historyofplantsystematics） 古生物学史（英语：Historyofpaleontology） 生态学史（英语：Historyofecology） 模式生物史（英语：Historyofmodelorganisms） 藻类学史（英语：Historyofphycology） 遗传学史（英语：Historyofgenetics） 生物化学的历史 分子生物学史 RNA生物学史（英语：HistoryofRNAbiology） 分子演化学史（英语：Historyofmolecularevolution） 免疫学史（英语：Timelineofimmunology） 生物技术史（英语：Historyofbiotechnology） 主領域 生物化學 分子生物學 結構生物學 糖生物學 蛋白質組學 基因組學 脂類組學 代謝物組學 系統生物學 細胞生物學 生理學 植物生理學 動物生理學 人類生理學 生物資訊學 免疫學 時間生物學 演化發育生物學 演化生物學 發育生物學 分子遺傳學 胚胎學 古生物學 解剖學 遺傳學 細胞遺傳學 表觀遺傳學 神經科學 組織學 生物統計學 生物分類學 植物學 動物學 真菌學 微生物學 病毒學 寄生蟲學 生態學 海洋生物學 天體生物學 流行病学 跨領域 生物數學 生物物理學 生物力學 量子生物學 化學生物學 合成生物學 生物地理學 保育生物學 分類 主題 共享资源 專題 取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=基因組學&oldid=69156642” 分类：​基因組學隐藏分类：​使用ISBN魔术链接的页面自2015年1月粗劣翻译含有英語的條目自2017年12月带有失效链接的条目条目有永久失效的外部链接 导航菜单 个人工具 没有登录讨论贡献创建账号登录 命名空间 条目讨论 不转换 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 阅读编辑查看历史 更多 搜索 导航 首页分类索引特色内容新闻动态最近更改随机条目资助维基百科 帮助 帮助维基社群方针与指引互助客栈知识问答字词转换IRC即时聊天联络我们关于维基百科 工具 链入页面相关更改上传文件特殊页面固定链接页面信息引用本页维基数据项目 打印/导出 下载为PDF打印页面 在其他项目中 维基共享资源 其他语言 العربيةAzərbaycancaБашҡортсаБеларускаяবাংলাBosanskiCatalàČeštinaΕλληνικάEnglishEsperantoEspañolEestiEuskaraفارسیSuomiFrançaisGaeilgeGalegoעבריתहिन्दीMagyarՀայերենBahasaIndonesiaÍslenskaItaliano日本語한국어LietuviųBahasaMelayuNederlandsNorskbokmålNovialPolskiپښتوPortuguêsRomânăРусскийSrpskohrvatski/српскохрватскиSimpleEnglishСрпски/srpskiSvenskaதமிழ்ไทยTürkçeУкраїнськаOʻzbekcha/ўзбекчаTiếngViệtBân-lâm-gú 编辑链接