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BioHack Academy笔记09丨生物信息学中的“组学”!

深圳开放创新实验室  · 公众号  · 深圳 科技创业  · 2017-06-16 17:32

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本周学员们还是在完善自己的项目,准备最后一周的毕业展示。所以 本周的课程主要是带大家了解生物中的 “组学”


“组学” 大家刚接触到这个名词,可能还有点奇怪,什么是“组学”,以前根本没有听说过呀!

生物中的 “组学” 其实是一个很广义的概念,BioHack Academy 第九周的课程将会给您慢慢解答生物中的 “组学”




1

基因组学


“基因组学”可能最为大家熟悉的, 现在市面上很火热的 基因检测技术 ,就是基因组学的实际应用。


先让我们透过两则视频来了解下什么是基因检测。



(搞笑版



(正经版)


基因检测
基因检测是通过血液、其他体液或细胞对DNA进行检测的技术,是取被检测者脱落的口腔黏膜细胞或其他组织细胞,扩增其基因信息后,通过特定设备对被检测者细胞中的DNA分子信息作检测,预知身体患疾病的风险,分析它所含有的各种基因情况,从而使人们能了解自己的基因信息,从而通过改善自己的生活环境和生活习惯,避免或延缓疾病的发生。

基因检测可以用来预防这几大类疾病


1.恶性肿瘤疾病,如肺癌、胃癌、食管癌、乳腺癌、宫颈癌等。

2.心脑血管疾病,如肥胖症、高血压、冠心病、脑中风等。

3.代谢与免疫系统疾病,如Ⅱ型糖尿病、类风湿性关节结炎、过敏性鼻炎、牙周炎等。

4.呼吸、消化与泌尿生殖系统疾病,如妊娠性肝内胆汁淤积症、支气管哮喘、溃疡性结肠炎、胆结石、结节病、呼吸暂停综合征等。

5.肌肉、骨骼关节及神经类疾病,如偏头痛、骨性关节炎、苯丙酮尿症、老年痴呆症等。

6.眼耳鼻喉科及皮肤科疾病,如麻风、白癜风硬皮病、屈光不正、剥脱性青光眼、红斑狼疮等。

7.精神类疾病,如酒精性成瘾、躁狂症、阅读障碍、精神分裂症、强迫症等。




2

蛋白质组学


蛋白质组学
指"一种基因组所表达的全套蛋白质",即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。蛋白质组学本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平,翻译后的修饰,蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生,细胞代谢等过程的整体而全面的认识。





3

转录组学


转录组学
转录组学是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科。简而言之,转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况。转录组即一个活细胞所能转录出来的所有RNA的总和,是研究细胞表型和功能的一个重要手段。


(基因转录过程)


转录组谱可以提供什么条件下什么基因表达的信息,并据此推断相应未知基因的功能,揭示特定调节基因的作用机制。通过这种基于基因表达谱的分子标签,不仅可以辨别细胞的表型归属,还可以用于疾病的诊断。



4

代谢组学


代谢组学
代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,是系统生物学的重要组成部分。之后得到迅速发展并渗透到多项领域,比如疾病诊断、医药研制开发、营养食品科学、毒理学、环境学,植物学等与人类健康护理密切相关的领域。基因组学和蛋白质组学分别从基因和蛋白质层面探寻生命的活动,而实际上细胞内许多生命活动是发生在代谢物层面的,如细胞信号释放,能量传递,细胞间通信等都是受代谢物调控的。代谢组学正是研究代谢组——在某一时刻细胞内所有代谢物的集合——的一门学科。基因与蛋白质的表达紧密相连,而代谢物则更多地反映了细胞所处的环境,这又与细胞的营养状态,药物和环境污染物的作用,以及其它外界因素的影响密切相关。

(细胞内主要代谢途径


给大家介绍了四种 “组学”, 其实这些“组学”都是在 “生物信息学” 这一门广泛学科的基础上发展而来的。



生物信息学


生物信息学是在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。

目前,生物信息学的研究重点主要在基因组学和蛋白质组学两方面, 当然随着科技的进步,还有更多的“组学”概念被科学家们提出来!


提出一个新的“组学”概念,同时也会产生很多有价值的科学问题,这些“组学”不断激励科研人员去解决它们,继续探索人体的生物奥秘!




BioHack Academy

BioHack Academy(简称BHA)是Biohack学院是阿姆斯特丹Waag学会的教育计划。该课程是一个亲自动手训练营 ,在2015年春季首次举办。课程是完全开源的,通过全球合作伙伴实验室分发。通过课程,学员将变身成为 biohackers,能够培养种植各种生物材料。在家里也能够继续独立进行生物产品的生产。


更多BioHack Academy课程信息可以戳以下链接了解:


课程笔记链接:





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