Раскрытие генетического кода: изучение границ геномики
Обзор
Геномика — это междисциплинарная область биологии, изучающая структуру, функции, эволюцию, картирование и редактирование геномов. Геном — это полный набор ДНК организма, включая все его гены, а также его иерархическую трехмерную структурную конфигурацию. В отличие от генетики, которая относится к изучению отдельных генов и их роли в наследовании, геномика направлена на коллективную характеристику и количественную оценку всех генов организма, их взаимосвязей и их влияния на организм.
Гены могут направлять производство белков с помощью ферментов и молекул-мессенджеров. В свою очередь, белки составляют структуры тела, такие как органы и ткани, а также контролируют химические реакции и передают сигналы между клетками.
Геномика также включает в себя секвенирование и анализ геномов с использованием высокопроизводительного секвенирования ДНК и биоинформатики для сборки и анализа функций и структуры целых геномов.
Геномика против Генетики
Геномика отличается от генетики. В то время как генетика — это изучение наследственности, геномика определяется как изучение генов и их функций, а также связанных с ними методов.
Основное различие между геномикой и генетикой заключается в том, что генетика изучает функционирование и состав отдельного гена, тогда как геномика охватывает все гены и их взаимосвязи для определения их совокупного влияния на рост и развитие организма.
Отец геномики: Фредерик Сенгер (1918–2013)
Фредерик Сенгер, «отец геномики», был одним из четырех ученых, получивших две Нобелевские премии, и единственным, кто получил обе по химии. Обе были присуждены за изобретение методов определения порядка биологических строительных блоков жизни.
Применение геномики
Геномика: Размер рынка
Ожидается, что к 2030 году объем мирового рынка геномики составит около 96,25 млрд долларов США. В 2021 году объем мирового рынка геномики оценивался в 27,90 млрд долларов США и, по прогнозам, будет расти в среднем на 20,9% в течение прогнозируемого периода с 2022 по 2030 год.
В 2020 году на рынке было выпущено множество продуктов, что связано с ростом конкуренции в разработке геномных решений для тестирования на COVID-19. Например, в декабре 2020 года ThermoFisher запустила Applied Biosystems TaqCheck SARS-CoV-2 Fast PCR Assay — новый ПЦР-тест на основе слюны для выявления инфекции COVID-19. Аналогичным образом, в июне 2020 года компания Cepheid объявила о разработке теста Xpert Xpress SARS-CoV-2/Flu/RSV «четыре в одном», который может обнаруживать эти четыре патогена из одного образца. Этот тест можно проводить на системах GeneXpert компании Cepheid.
Геномика: Драйверы роста
- Рост числа финансируемых правительством геномных проектов для содействия росту: Одним из важных факторов, способствующих росту рынка, является увеличение числа финансируемых правительством геномных проектов. Геномное исследование является важным инструментом, который может помочь в разработке эффективных методов лечения; основная причина, по которой несколько правительственных организаций инвестируют в геномные проекты. Например, Genomics England в сотрудничестве с NHS запустила Genomic Medicine Service, которая включила секвенирование всего генома в рутинную медицинскую помощь.
- Новые продукты и инновационные услуги для содействия внедрению геномного секвенирования: Переход к персонализированной медицине и снижение затрат на секвенирование благодаря внедрению технологии NGS привели к появлению нескольких новых продуктов и услуг. Рынок постепенно становится все более конкурентным с появлением новых игроков, и поэтому компании представляют передовые продукты и услуги для укрепления своих позиций.
Типы геномики
Люди изучают и экспериментируют с геномикой для самых разных целей. Вот примеры различных типов геномики:
- Структурная геномика: направлена на определение структуры каждого белка, кодируемого геномом
- Функциональная геномика: направлена на сбор и использование данных секвенирования для описания функций генов и белков
- Сравнительная геномика: направлена на сравнение геномных признаков между разными видами
- Мутационная геномика: изучает геном с точки зрения мутаций, которые происходят в ДНК или геноме человека
Заключение
В заключение, генетика, которая относится к изучению отдельных генов и их роли в наследовании, геномика направлена на коллективную характеристику и количественную оценку всех генов организма, их взаимосвязей и их влияния на организм. Основное различие между геномикой и генетикой заключается в том, что генетика изучает функционирование и состав отдельного гена, тогда как геномика охватывает все гены и их взаимосвязи для определения их совокупного влияния на рост и развитие организма. В 2020 году на рынке было выпущено множество продуктов, что связано с ростом конкуренции в разработке геномных решений для тестирования на COVID-19.
Автор: Дипанши Сингх