Отрасли науки , неофициально известные как омика, представляют собой различные дисциплины биологии , названия которых заканчиваются суффиксом -омика , такие как геномика , протеомика , метаболомика , метагеномика , феномика и транскриптомика . Омика направлена на коллективную характеристику и количественную оценку пулов биологических молекул, которые отражаются на структуре, функциях и динамике организма или организмов. [1]
Соответствующий суффикс -оме используется для обращения к объектам изучения таких областей, как геном , протеом или метаболом соответственно. Суффикс -оме , используемый в молекулярной биологии, относится к некоторой совокупности ; это пример «неосуффикса», образованного путем абстракции от различных греческих терминов в -ωμα , последовательности, которая не образует идентифицируемого суффикса в греческом языке.
Функциональная геномика направлена на выявление функций как можно большего числа генов данного организма. Он сочетает в себе различные методы -омики, такие как транскриптомика и протеомика, с насыщенными коллекциями мутантов. [2]
Оксфордский словарь английского языка ( OED ) выделяет три различные области применения суффикса -ome :
в медицине образует существительные со значением «опухоль, опухоль».
в ботанике или зоологии, образуя существительные в значении «часть животного или растения с определенным строением».
в клеточной и молекулярной биологии образует существительные со смыслом «все составляющие, рассматриваемые вместе».
Суффикс -ome возник как вариант -oma и стал продуктивным в последней четверти XIX века. Первоначально он появился в таких терминах, как склером [3] или корневище . [4] Все эти термины происходят от греческих слов на -ωμα , [5] последовательности, которая не является одним суффиксом, но анализируется как -ω-μα , -ω-, принадлежащий основе слова (обычно глагол) и -μα — настоящий греческий суффикс, образующий абстрактные существительные.
OED предполагает, что его третье определение возникло как обратная связь с митомом [6]. Ранние свидетельства включают биом (1916 г.) [7] и геном (впервые названный немецким геномом в 1920 г. [8] ). [9]
Ассоциация с хромосомой в молекулярной биологии обусловлена ложной этимологией . Слово хромосома происходит от греческих основ χρωμ(ατ) — «цвет» и σωμ(ατ) — «тело». [9] Хотя σωμα «тело» действительно содержит суффикс -μα , предшествующий -ω- не является суффиксом, образующим основу, а является частью корня слова . Поскольку геном относится к полной генетической структуре организма, нео-суффикс -оме предложил себя как относящийся к «целостности» или «завершенности». [10]
Многие «омы», выходящие за пределы исходного « генома », стали полезными и получили широкое распространение учёных-исследователей. « Протеомика » стала общепринятым термином для изучения белков в больших масштабах. «Омес» может служить простым сокращением для инкапсуляции поля; например, исследование интерактомики явно связано с крупномасштабным анализом взаимодействий ген-ген, белок-белок или белок-лиганд. Исследователи быстро изучают омы и омики, о чем свидетельствует взрывной рост использования этих терминов в PubMed с середины 1990-х годов. [12]
Сравнительная геномика : изучение взаимосвязи структуры и функции генома различных биологических видов или штаммов.
Функциональная геномика : описывает функции и взаимодействия генов и белков (часто использует транскриптомику).
Метагеномика : исследование метагеномов , то есть генетического материала, полученного непосредственно из образцов окружающей среды.
Нейрогеномика : изучение генетических влияний на развитие и функцию нервной системы.
Пангеномика : исследование всей коллекции генов или геномов, обнаруженных у данного вида. [13]
Персональная геномика : раздел геномики, занимающийся секвенированием и анализом генома человека. Как только генотипы станут известны, генотип человека можно сравнить с опубликованными в литературе, чтобы определить вероятность проявления признаков и риск заболевания. Помогает в персонализированной медицине
Электромика: раздел геномики, изучающий роль экзогенных электрических полей в усилении профилей экспрессии генов в клетках, тканях и органоидах. [14]
Эпигеномика
Эпигеном — это поддерживающая структура генома, включающая связывающие белки и РНК, альтернативные структуры ДНК и химические модификации ДНК.
Эпигеномика : современные технологии включают конформацию хромосом с помощью Hi-C , различные ChIP-секвенирование и другие методы секвенирования в сочетании с протеомным фракционированием, а также методы секвенирования, которые обнаруживают химическую модификацию цитозинов, такие как бисульфитное секвенирование.
Нуклеомика: изучение полного набора геномных компонентов, которые образуют «ядро клетки как сложную динамическую биологическую систему, называемую нуклеомом». [15] [16] Консорциум 4D Nucleome Consortium официально присоединился к IHEC ( Международному консорциуму эпигенома человека ) в 2017 году.
Микробиомика
Микробиом определяется как характерное микробное сообщество, занимающее достаточно четко определенную среду обитания и имеющее отчетливые физико-химические свойства . Микробиом относится не только к вовлеченным микроорганизмам, но и к сфере их деятельности, что приводит к образованию специфических экологических ниш . Микробиом, который образует динамическую и интерактивную микроэкосистему, склонную к изменениям во времени и масштабе, интегрирован в макроэкосистемы, включая эукариотических хозяев, и в этом случае имеет решающее значение для их функционирования и здоровья. [17]
Липидом — это полный набор клеточных липидов , включая модификации , внесенные в определенный набор липидов, вырабатываемых организмом или системой.
Липидомика : крупномасштабное исследование путей и сетей липидов. Используются методы масс-спектрометрии.
Протеомика
Протеом — это полный набор белков , включая модификации , внесенные в определенный набор белков, вырабатываемых организмом или системой.
Протеомика : крупномасштабное изучение белков, особенно их структуры и функций. Используются методы масс-спектрометрии.
Хемопротеомика : набор методов, используемых для изучения взаимодействий белка и малых молекул.
Иммунопротеомика : изучение больших наборов белков (протеомика), участвующих в иммунном ответе.
Нутрипротеомика: определение молекулярных мишеней питательных и непитательных компонентов рациона. Использует данные протеомной масс-спектрометрии для исследований экспрессии белков.
Протеогеномика : новая область биологических исследований на стыке протеомики и геномики. Данные протеомики, используемые для аннотаций генов.
Структурная геномика : исследование трехмерной структуры каждого белка, кодируемого данным геномом, с использованием сочетания экспериментальных и модельных подходов.
гликомика
Гликомика – это комплексное изучение гликома, то есть сахаров и углеводов.
Фудомика
Фудомика была определена Алехандро Сифуэнтесом в 2009 году как «дисциплина, которая изучает области продуктов питания и питания посредством применения и интеграции передовых технологий омики для улучшения благосостояния, здоровья и знаний потребителей». [21] [22]
Транскриптомика
Транскриптом — совокупность всех молекул РНК , включая мРНК, рРНК, тРНК и другие некодирующие РНК, образующиеся в одной или в популяции клеток.
Транскриптомика : изучение транскриптомов, их структуры и функций.
Метаболомика
Метаболом — это ансамбль небольших молекул, находящихся в биологическом матриксе .
Метаболомика : Научное изучение химических процессов с участием метаболитов. Это «систематическое исследование уникальных химических отпечатков пальцев, которые оставляют после себя определенные клеточные процессы», изучение профилей их низкомолекулярных метаболитов.
Метабономика : количественное измерение динамического многопараметрического метаболического ответа живых систем на патофизиологические стимулы или генетическую модификацию.
Питание, фармакология и токсикология
Пищевая геномика : наука, изучающая взаимосвязь между геномом человека, питанием и здоровьем.
Нутригенетика изучает влияние генетических вариаций на взаимодействие между диетой и здоровьем с последствиями для восприимчивых подгрупп.
Нутригеномика : изучение влияния продуктов питания и пищевых компонентов на экспрессию генов. Изучает влияние питательных веществ на геном, протеом и метаболом.
Фармакогеномика исследует влияние суммы вариаций генома человека на лекарства;
Фармакомикробиомика исследует влияние изменений микробиома человека на лекарства и наоборот.
Токсикогеномика : область науки, которая занимается сбором, интерпретацией и хранением информации об активности генов и белков в конкретной клетке или ткани организма в ответ на токсичные вещества.
Культура
Вдохновленная фундаментальными вопросами эволюционной биологии, группа из Гарварда во главе с Жаном-Батистом Мишелем и Эрезом Либерманом Эйденом создала американский неологизм « культуромика» для применения сбора и анализа больших данных в культурных исследованиях . [23]
Психогеномика : процесс применения мощных инструментов геномики и протеомики для лучшего понимания биологических субстратов нормального поведения и заболеваний головного мозга, которые проявляются как поведенческие отклонения. Конечная цель применения психогеномики к изучению наркозависимости — разработать более эффективные методы лечения этих расстройств, а также объективные диагностические инструменты, профилактические меры и, в конечном итоге, методы лечения.
Геномика стволовых клеток : помогает в биологии стволовых клеток. Цель состоит в том, чтобы сделать стволовые клетки ведущей модельной системой для понимания биологии человека и болезненных состояний и, в конечном итоге, ускорить прогресс в области клинического применения.
Коннектомика : изучение коннектома, совокупности нейронных связей в мозге.
Микробиомика : изучение геномов сообществ микроорганизмов, обитающих в определенной экологической нише.
Целломика : количественный анализ и исследование клеток с использованием методов биовизуализации и биоинформатики.
Томомика: комбинация методов томографии и омики для понимания биохимии тканей или клеток с высоким пространственным разрешением, обычно с использованием данных масс-спектрометрии визуализации. [24]
Этомика: высокопроизводительное машинное измерение поведения животных. [25]
Видеомика (или видеомика): парадигма видеоанализа, вдохновленная принципами геномики, где непрерывную последовательность изображений (или видео) можно интерпретировать как захват одного изображения, развивающегося во времени посредством мутаций, раскрывающих «сцену».
Мультиомика : интеграция различных омик в одном конвейере исследования или анализа. [26]
Неродственные слова в -омике
В слове «комикс» не используется суффикс «омикс»; оно происходит от греческого «κωμ(ο)-» ( веселье ) + «-ικ(ο)-» (суффикс прилагательного), а не представляет собой усечение «σωμ(ατ)-».
Точно так же слово «экономика» состоит из греческого «οικ(ο)-» ( домохозяйство ) + «νομ(ο)-» ( закон или обычай ) и «экономика(ы)» от «οικ(ο)-». + "νομ(ο)-" + "-ικ(ο)-". Суффикс -omics иногда используется для создания названий экономических школ , таких как Рейганомика .
^ «Склерома, n: Оксфордский словарь английского языка» . Проверено 25 апреля 2011 г.
^ «ризома, n: Оксфордский словарь английского языка» . Проверено 25 апреля 2011 г.
^ "-oma, гребенчатая форма: Оксфордский словарь английского языка" . Проверено 25 апреля 2011 г.
^ "Домашняя страница: Оксфордский словарь английского языка" . Проверено 25 апреля 2011 г.
^ «биом, н.: Оксфордский словарь английского языка» . Проверено 25 апреля 2011 г.
^ Ганс Винклер (1920). Verbreitung und Ursache der Parthenogenic im Pflanzen – und Tierreiche. Верлаг Фишер, Йена. п. 165. Ich schlage vor, für den haploiden Chromosomensatz , der im Verein mit dem zugehörigen Protoplasma die materielle Grundlage der systematischen Einheit darstellt den Ausdruck: das Genom zu verwenden... » По-английски: «Я предлагаю выражение Genom для гаплоидного набора хромосом. , которая вместе с соответствующей протоплазмой определяет материальные основы вида...
^ Грив, IC; Диккенс, Нью-Джерси; Правенец, М; Крен, В; Хюбнер, Н.; Кук, ЮАР; Эйтман, Ти Джей; Петретто, Э; Мангион, Дж (2008). «Полногеномный анализ коэкспрессии во многих тканях». ПЛОС ОДИН . 3 (12): е4033. Бибкод : 2008PLoSO...3.4033G. дои : 10.1371/journal.pone.0004033 . ISSN 1932-6203. ПМК 2603584 . ПМИД 19112506.
^ "Таблица ОМЕС" . Герштейнская лаборатория . Йель. 2002. Архивировано из оригинала 15 апреля 2023 года.
^ О'Коннелл, Мэри Дж.; МакНелли, Алан; Макинерни, Джеймс О. (28 марта 2017 г.). «Почему у прокариот есть пангеномы» (PDF) . Природная микробиология . 2 (4): 17040. doi :10.1038/nmicrobiol.2017.40. ISSN 2058-5276. PMID 28350002. S2CID 19612970.
^ Абаси, Сара; Джайн, Абхишек; Кук, Джон П.; Джузеппи-Эли, Энтони (04 мая 2023 г.). «Электрически стимулированная экспрессия генов под действием экзогенно приложенных электрических полей». Границы молекулярных биологических наук . 10 . дои : 10.3389/fmolb.2023.1161191 . ПМЦ 10192815 . ПМИД 37214334.
^ Берг, Габриэле ; Рыбакова Дарья; Фишер, Дорин; Чернава, Томислав; Вержес, Мари-Кристин Шампомье; Чарльз, Тревор; Чен, Сяоюлун; Коколин, Лука; Эверсол, Келли; Коррал, Хема Эрреро; Казу, Мария; Кинкель, Линда; Ланге, Лене; Лима, Нельсон; Лой, Александр; МакКлин, Джеймс А.; Маген, Эммануэль; Моклин, Тим; МакКлюр, Райан; Миттер, Биргит; Райан, Мэтью; Саранд, Инга; Смидт, Хауке; Шелкле, Беттина; Рум, Хьюго; Киран, Г. Сегал; Селвин, Джозеф; Соуза, Рафаэль Соарес Корреа де; Ван Овербек, Лео; и другие. (2020). «Повторное рассмотрение определения микробиома: старые концепции и новые проблемы». Микробиом . 8 (1): 103. дои : 10.1186/s40168-020-00875-0 . ПМЦ 7329523 . ПМИД 32605663.Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
^ Лажье Дж., Армугом Ф., Миллион М. и др. (декабрь 2012 г.). «Микробная культуромика: сдвиг парадигмы в изучении микробиома кишечника человека». Клиническая микробиология и инфекции . 18 (12): 1185–1193. дои : 10.1111/1469-0691.12023 .
^ Лагье Дж., Хелаифия С., Алоу М. и др. (декабрь 2016 г.). «Культурирование ранее некультивируемых представителей микробиоты кишечника человека с помощью культуромики». Природная микробиология . 1 (12): 16203. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.203 .
^ Греуб, Г. (декабрь 2012 г.). «Культуромика: новый подход к изучению микробиома человека». Клиническая микробиология и инфекции . 18 (12): 1157–1159. дои : 10.1111/1469-0691.12032 .
↑ Ганн, Шэрон (27 ноября 2020 г.). «Фудомика: наука о еде». Передовая геномика . Проверено 2 июня 2022 г.
^ Сифуэнтес, Алехандро (октябрь 2009 г.). «Анализ пищевых продуктов и фудомика». Журнал хроматографии А. 1216 (43): 7109. doi :10.1016/j.chroma.2009.09.018. hdl : 10261/154212 . ПМИД 19765718 . Проверено 2 июня 2022 г.
^ Мишель, JB; Шен, ЮК; Эйден, AP; Верес, А; Грей, МК; команда Google Книги; Пикетт, JP; Хойберг, Д; Клэнси, Д; Норвиг, П; Орвант, Дж (2011). «Количественный анализ культуры с использованием миллионов оцифрованных книг». Наука . 331 (6014): 176–182. Бибкод : 2011Sci...331..176M. дои : 10.1126/science.1199644. ISSN 1095-9203. ПМК 3279742 . ПМИД 21163965.
^ Кампсон, Питер; Флетчер, Ян; Сано, Наоко; Барлоу, Андерс (2016). «Быстрый многомерный анализ данных 3D ToF-SIMS: графические процессоры (GPU) и подвыборка с низким расхождением для крупномасштабного анализа главных компонентов». Анализ поверхности и интерфейса . 48 (12): 1328. дои : 10.1002/sia.6042 .
^ Райзер, Майкл (2009). «Эпоха этомики?». Природные методы . 6 (6): 413–414. doi : 10.1038/nmeth0609-413. PMID 19478800. S2CID 5151763.
^ Чу, Су Х.; Хуанг, Менгна; Келли, Рэйчел С.; Бенедетти, Элиза; Сиддики, Джалал К.; Железник, Оана А.; Перейра, Александр; Херрингтон, Дэвид; Уилок, Крейг Э.; Крумсик, Ян; Макгичи, Майкл (18 июня 2019 г.). «Интеграция метаболомических и других омических данных в дизайне популяционных исследований: эпидемиологическая перспектива». Метаболиты . 9 (6): Е117. дои : 10.3390/metabo9060117 . ISSN 2218-1989. ПМК 6630728 . ПМИД 31216675.
дальнейшее чтение
Ледерберг, Джошуа ; Маккрей, Алекса Т. (2 апреля 2001 г.). «Комментарий: Ome Sweet 'Omics - генеалогическая сокровищница слов». Ученый . 15 (7): 8 . Проверено 1 июня 2014 г.
Хотц, Роберт Ли (13 августа 2012 г.). «Вот омическая история: ученые обнаружили распространяющийся суффикс». Журнал "Уолл Стрит .
Внешние ссылки
Найдите -омику в Викисловаре, бесплатном словаре.
Домашняя страница терминов и концепций Omics.org. Вероятно, первая созданная веб-страница omics.
Список омиков, включая ссылки/происхождение. Поддерживается (CHI) Кембриджским институтом здравоохранения.
Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.