Odkrywanie kodu genetycznego: odkrywanie granic genomiki
Przegląd
Genomika to interdyscyplinarna dziedzina biologii skupiająca się na strukturze, funkcji, ewolucji, mapowaniu i edycji genomów. Genom to kompletny zestaw DNA organizmu, obejmujący wszystkie jego geny, a także jego hierarchiczną, trójwymiarową konfigurację strukturalną. W przeciwieństwie do genetyki, która odnosi się do badania poszczególnych genów i ich roli w dziedziczeniu, genomika ma na celu zbiorową charakterystykę i kwantyfikację wszystkich genów organizmu, ich wzajemnych powiązań i ich wpływu na organizm.
Geny mogą kierować produkcją białek z pomocą enzymów i cząsteczek przekaźnikowych. Z kolei białka tworzą struktury ciała, takie jak narządy i tkanki, a także kontrolują reakcje chemiczne i przekazują sygnały między komórkami.
Genomika obejmuje również sekwencjonowanie i analizę genomów poprzez wykorzystanie wysokoprzepustowego sekwencjonowania DNA i bioinformatyki do składania i analizowania funkcji i struktury całych genomów.
Genomika a genetyka
Genomika różni się od genetyki. Podczas gdy genetyka jest badaniem dziedziczności, genomika jest definiowana jako badanie genów i ich funkcji oraz pokrewnych technik.
Główna różnica między genomiką a genetyką polega na tym, że genetyka analizuje funkcjonowanie i skład pojedynczego genu, podczas gdy genomika zajmuje się wszystkimi genami i ich wzajemnymi powiązaniami w celu zidentyfikowania ich połączonego wpływu na wzrost i rozwój organizmu.
Ojciec genomiki: Frederick Sanger (1918–2013)
Frederick Sanger, „ojciec genomiki”, był jednym z zaledwie czterech naukowców, którzy zdobyli dwie nagrody Nobla i jedynym, który otrzymał obie w dziedzinie chemii. Obie nagrody przyznano za wynalezienie metod określania kolejności biologicznych elementów budulcowych życia.
Zastosowania genomiki
Genomika: Wielkość rynku
Oczekuje się, że globalny rynek genomiki osiągnie wartość około 96,25 miliardów USD do 2030 roku. W 2021 roku globalny rynek genomiki wyceniono na 27,90 miliardów USD i przewiduje się, że będzie rósł w tempie CAGR na poziomie 20,9% w okresie prognozy od 2022 do 2030 roku.
Rynek był świadkiem wprowadzenia na rynek wielu produktów w 2020 roku ze względu na wzrost konkurencji w zakresie opracowywania rozwiązań do testów genomicznych na COVID-19. Na przykład w grudniu 2020 roku firma ThermoFisher wprowadziła na rynek Applied Biosystems TaqCheck SARS-CoV-2 Fast PCR Assay — nowy test PCR oparty na ślinie do wykrywania infekcji COVID-19. Podobnie w czerwcu 2020 roku firma Cepheid ogłosiła opracowanie testu Xpert Xpress SARS-CoV-2/Flu/RSV cztery w jednym, który może wykryć te cztery patogeny z jednej próbki. Test ten można uruchomić na systemach GeneXpert firmy Cepheid.
Genomika: Czynniki napędzające
- Rosnąca liczba projektów genomowych wspieranych przez rządy wspomaga wzrost: Jednym z najważniejszych czynników, które przyczyniły się do wzrostu rynku, jest rosnąca liczba projektów genomowych finansowanych przez rządy. Badanie genomiczne jest niezbędnym narzędziem, które może pomóc w opracowaniu skutecznych terapii; główny powód, dla którego kilka organizacji rządowych inwestuje w projekty genomowe. Na przykład Genomics England nawiązała współpracę z NHS i rozpoczęła Genomic Medicine Service, która włączyła sekwencjonowanie całego genomu do rutynowej opieki medycznej
- Nowe produkty i innowacyjne usługi sprzyjają wdrażaniu sekwencjonowania genomowego: Przejście w kierunku spersonalizowanych leków i spadek kosztów sekwencjonowania dzięki wprowadzeniu technologii NGS zaowocowały kilkoma nowymi produktami i usługami. Rynek staje się stopniowo bardziej konkurencyjny wraz z pojawianiem się nowych graczy na rynku, dlatego firmy wprowadzają zaawansowane produkty i usługi w celu umocnienia swojej pozycji
Rodzaje genomiki
Ludzie badają i eksperymentują z genomiką w wielu różnych celach. Oto przykłady różnych rodzajów genomiki:
- Genomika strukturalna: ma na celu określenie struktury każdego białka kodowanego przez genom
- Genomika funkcjonalna: ma na celu gromadzenie i wykorzystywanie danych z sekwencjonowania do opisywania funkcji genów i białek
- Genomika porównawcza: ma na celu porównanie cech genomowych między różnymi gatunkami
- Genomika mutacyjna: bada genom pod kątem mutacji, które występują w DNA lub genomie danej osoby
Wniosek
Podsumowując, genetyka, która odnosi się do badania poszczególnych genów i ich roli w dziedziczeniu, genomika ma na celu zbiorową charakterystykę i kwantyfikację wszystkich genów organizmu, ich wzajemnych powiązań i ich wpływu na organizm. Główna różnica między genomiką a genetyką polega na tym, że genetyka analizuje funkcjonowanie i skład pojedynczego genu, podczas gdy genomika zajmuje się wszystkimi genami i ich wzajemnymi powiązaniami w celu zidentyfikowania ich połączonego wpływu na wzrost i rozwój organizmu. Rynek był świadkiem wprowadzenia na rynek wielu produktów w 2020 roku ze względu na wzrost konkurencji w zakresie opracowywania rozwiązań do testów genomicznych na COVID-19.
Autor: Dipanshi Singh