Genomika — molekulyar genetikaning tirik organizmlar genomlari va genlarini o‘rganadigan bo‘limi. U organizm genlarining butun majmuasini yoki ularning katta qismini o‘rganadi. «Genomikaga juda katta hajmdagi ma’lumotlardan foydalanish xos».
Tarixi
Genomika alohida ilmiy yo‘nalish sifatida 1980—1990-yillarda tirik organizmlarning ayrim turlari genomini sekvensiyalash bo‘yicha dastlabki loyihalar paydo bo‘lishi bilan shakllandi. Birinchi bo‘lib bakteriofagning Φ-X179 genomi (5368 ta nukleotid) 1977-yilda to‘liq sekvensiyalandi. Keyingi muhim bosqich bakteriya Haemophilus influenzae (1,8 Mb; 1995-yil) genomining sekvensiyalanishi bo‘ldi. Shundan so‘ng yana bir qancha turlarning, jumladan, inson genomining to‘liq nukleotidlar ketma-ketligi aniqlandi (2001-yil — dastlabki qoralama variant, 2003-yil — loyihaning yakunlanishi). Genomikaning rivojlanishiga nafaqat biokimyoviy usullarning takomillashuvi, balki ulkan ma’lumotlar to‘plami bilan ishlash imkonini bergan yanada qudratli hisoblash texnikasining paydo bo‘lishi ham sabab bo‘ldi. Tirik organizmlar genomining uzunligi ba’zan milliardlab asoslar jufti bilan o‘lchanadi. Masalan, inson genomi taxminan 3 mlrd juft asosdan iborat. Ma’lum bo‘lgan genomlar ichida (2010-yil boshidagi ma’lumotlarga ko‘ra) eng kattasi ikki xil nafas oluvchi baliqlar turlaridan biriga tegishli (taxminan 110 mlrd juft).
Genomikaning bo‘limlari
Strukturaviy genomika
Strukturaviy genomika — genomdagi axborotning tarkibi va tashkil etilishini o‘rganadi. Uning maqsadi tuzilishi ma’lum bo‘lgan genlarning vazifasini tushunish, shuningdek, imkon qadar ko‘proq «asosiy» oqsil molekulalarining fazoviy tuzilishini va bu tuzilishning o‘zaro ta’sirlarga qanday ta’sir ko‘rsatishini aniqlashdir.
Funksional genomika
Funksional genomika — genomda kodlangan genetik axborotning qanday namoyon bo‘lishini, ya’ni gendan belgigacha bo‘lgan jarayonni o‘rganadi.
Qiyosiy genomika
Qiyosiy (evolyutsion) genomika — turli organizmlar genomlarining tarkibi va tuzilishini o‘zaro taqqoslab o‘rganadi.
Genomlarning to‘liq ketma-ketliklarini aniqlash turli tirik organizmlar genomlari o‘rtasidagi qarindoshlik darajasi va farqlarni tushunishga imkon berdi. Quyidagi jadvalda turli organizmlar genomlarining inson genomiga o‘xshashligi haqidagi dastlabki ma’lumotlar keltirilgan. O‘xshashlik foizlarda ifodalangan (ikki taqqoslanayotgan turda bir xil bo‘lgan asoslar juftlari ulushini bildiradi).
| Tur | O‘xshashlik | Izohlar va manbalar |
|---|---|---|
| Inson | 99,9 % | Inson genomi loyihasi (Human Genome Project) |
| 100 % | Bir tuxumli egizaklar | |
| Shimpanze | Americans for Medical Progress; Jon Entin — San-Fransisko Examiner nashrida | |
| 98,7 % | Richard Myural — Celera Genomics kompaniyasi vakili; uning so‘zlarini keltirgan nashr — MSNBC | |
| Bonobo, ya’ni pakana shimpanze | Shimpanze bilan bir xil | |
| Gorilla | 98,38 % | Takrorlanmaydigan genlararo DNKni o‘rganishga asoslangan (American Journal of Human Genetics, 2001-yil fevral, 682, 444—456-betlar) |
| Sichqon | 98 % | Americans for Medical Progress |
| 85 % | oqsillarni kodlovchi barcha ketma-ketliklar taqqoslanganda, NHGRI | |
| It | 95 % | Jon Entin — San-Fransisko Examiner |
| C. elegans | 74 % | Jon Entin — San-Fransisko Examiner nashrida |
| Banan | 50 % | Americans for Medical Progress |
| Nargis | 35 % | Stiven Rouz — The Guardian gazetasi, 22-yanvar 2004 |
Muzey genomikasi
Muzey genomikasi — zoologiya, biologiya va paleontologiya muzeylarida saqlanayotgan biologik obyektlar qoldiqlaridagi genetik axborotni aniqlash bilan shug‘ullanadigan fan sohasi. U paleontologiya, paleobotanika, paleoantropologiya va arxeologiya sohalarida muhim tadqiqot yo‘nalishidir. Muzey genomikasi viruslar qaysi hayvonlardan va qachon insonga o‘tganini aniqlash, umurtqasiz hayvonlarning turli turlari o‘rtasidagi qarindoshlik darajasini tahlil qilish, tirik organizmlar genomi vaqt o‘tishi bilan qanday o‘zgarganini o‘rganish hamda atrof-muhit ifloslanishining ta’sirini kuzatish imkonini beradi.
Adabiyotlar
- Alister R. R. Forrest va boshqalar (2014). Sutemizuvchilarda promouter darajasidagi gen ekspressiyasi atlasi. Nature, 507 (7493): 462 doi:10.1038/nature13182
- R. Andersson va boshqalar (2014). Inson hujayralari turlari va to‘qimalaridagi faol kuchaytiruvchi regulyator elementlar (enhancers) atlasi. Nature 507, 455—461 doi:10.1038/nature12787
Havolalar
- P. D. Tishchenko. Genomika: yangi madaniy vaziyatda fanning yangi turi.
- Mikroorganizmlarning to‘liq sekvensiyalangan genomlari (Complete Microbial Genomes) (bakteriyalar va arxeyalarning to‘liq o‘qib chiqilgan genomlari).
- 19-ma’ruza. Genomika Arxiv nusxasi (21-yanvar 2015-yil) — Wayback Machine arxivi.
