解鎖基因密碼:探索基因組學的前沿
概述
基因組學是一個跨學科的生物學領域,專注於基因組的結構、功能、進化、定位和編輯。基因組是生物體的完整DNA集合,包括其所有基因以及其層次結構、三維結構配置。與遺傳學(指研究個體基因及其在遺傳中的作用)不同,基因組學旨在對生物體的所有基因、它們的相互關係及其對生物體的影響進行集體表徵和量化。
基因可能在酶和信使分子的協助下指導蛋白質的產生。反過來,蛋白質構成身體結構,如器官和組織,以及控制化學反應並在細胞之間傳遞信號。
基因組學還涉及通過使用高通量DNA測序和生物信息學來組裝和分析整個基因組的功能和結構,從而對基因組進行測序和分析。
基因組學 v/s 遺傳學
基因組學與遺傳學不同。遺傳學是對遺傳的研究,而基因組學則被定義為對基因及其功能以及相關技術的研究。
基因組學和遺傳學之間的主要區別在於,遺傳學仔細研究單個基因的功能和組成,而基因組學則涉及所有基因,並且它們相互關聯以識別它們對生物體生長和發育的綜合影響。
基因組學之父:弗雷德里克·桑格 (Frederick Sanger) (1918–2013)
弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger),“基因組學之父”,是僅有的四位兩次獲得諾貝爾獎的科學家之一,也是唯一一位兩次獲得化學獎的科學家。兩者均因發明確定生命生物構建模塊順序的方法而獲獎。
基因組學的應用

基因組學:市場規模
到 2030 年,全球基因組學市場規模預計將達到約 962.5 億美元。2021 年全球基因組學市場規模估計為 279 億美元,預計在 2022 年至 2030 年的預測期內將以 20.9% 的複合年增長率增長。
由於 COVID-19 基因組檢測解決方案開發競爭加劇,該市場在 2020 年出現了多種產品發布。例如,2020 年 12 月,ThermoFisher 推出了 Applied Biosystems TaqCheck SARS-CoV-2 Fast PCR Assay——一種新的基於唾液的 PCR 檢測,用於檢測 COVID-19 感染。同樣,在 2020 年 6 月,Cepheid 宣布開發 Xpert Xpress SARS-CoV-2/Flu/RSV 四合一檢測,該檢測可以從單個樣本中檢測這四種病原體。該測試可以在 Cepheid 的 GeneXpert 系統上運行。
基因組學:驅動因素
- 政府資助的基因組項目數量不斷增加以促進增長:促進市場增長的主要因素之一是政府資助的基因組項目數量不斷增加。基因組研究是一種重要的工具,可以幫助開發有效的治療方法;這是許多政府組織投資基因組項目的主要原因。例如,英格蘭基因組學與 NHS 合作啟動了基因組醫學服務,該服務將全基因組測序納入常規醫療護理
- 新產品和創新服務有利於基因組測序的採用:由於NGS技術的引入,向個性化醫療的轉變和測序成本的降低,產生了幾種新產品和服務。隨著新參與者進入市場,市場正逐漸變得更具競爭力,因此公司正在推出先進的產品和服務以鞏固其地位
基因組學的類型

人們正在研究和試驗基因組學以實現許多不同的目的。以下是不同類型基因組學的示例:
- 結構基因組學:旨在確定基因組編碼的每種蛋白質的結構
- 功能基因組學:旨在收集和使用來自測序的數據來描述基因和蛋白質的功能
- 比較基因組學:旨在比較不同物種之間的基因組特徵
- 突變基因組學:研究基因組中發生的突變
結論
總之,遺傳學是指研究個體基因及其在遺傳中的作用,而基因組學旨在對生物體的所有基因、它們的相互關係及其對生物體的影響進行集體表徵和量化。基因組學和遺傳學之間的主要區別在於,遺傳學仔細研究單個基因的功能和組成,而基因組學則涉及所有基因,並且它們相互關聯,以便確定它們對生物體生長和發育的綜合影響。由於 COVID-19 基因組檢測解決方案開發競爭加劇,該市場在 2020 年出現了多種產品發布。
作者:Dipanshi Singh
