15.15
Genomforschung
Die Erforschung von individuellen Genen hat
zu außerordentlichen Einblicken in nahezu alle Aspekte
der Biologie geführt, von Krankheiten und Vererbung,
bis hin zur Landwirtschaft und Evolution.
Allerdings können viele Fragen darüber, wie Gene funktionieren und sich entwickeln,
nur durch die Erforschung der DNA - dem Genom eines Organismus beantwortet werden,
zusammen als ein Ganzes.
Die Erforschung vollständiger Genome ist bekannt als Genomik.
Sie bezieht die Sequenzierung ganzer Genome mit ein,
um ihre Organisation, Funktion, Regulierung
und Evolution zu untersuchen.
Genomik befindet sich am Schnittpunkt zwischen
Genetik, Molekularbiologie und rechnergestützten Wissenschaften.
Nachdem die Struktur der DNA im Jahr 1953 identifiziert wurde,
begannen Wissenschaftler Techniken zu entwickeln, um individuelle
Gene zu sequenzieren.
Ein wichtiger Durchbruch bei der DNA-Sequenzierung
kam im Jahr 1977, als Frederick Sanger
eine Methode entwickelte, die es ermöglichte, ganze Genome zu sequenzieren.
Das führte zur Sequenzierung der Genome von Backhefe
und der Fruchtfliege unter Verwendung der Shotgun-Sequenzierungsmethode.
Das Human Genome-Projekt, das im Jahr 1990 begann,
war ein 13-jähriges internationales Unterfangen von 2,7 Mrd US-Dollars,
mit dem das erste menschliche Genom im Jahr 2003 erfolgreich sequenziert wurde.
Der Erfolg dieses Projekts führte zu Innovationen bei Sequenzierungstechnologien
und menschliche Genome können nun an einem Tag für
weniger als tausend Dollar sequenziert werden.
Die großen Mengen an generierten Daten führten
zur Entstehung des Fachbereichs der Bioinformatik,
die mathematische Wissenschaften und Techniken der Informatik
kombiniert, um die Unmengen von genomischen Daten zu organisieren,
zu analysieren und miteinander zu vergleichen.
Genomik ist nun eine zentrale Komponente personalisierter
Medizin, zum Beispiel bei der Behandlung von Krebs,
und sie spielt weiterhin eine Schlüsselrolle
in Spezialgebieten wie Anthropologie, Evolution, Forensik
und Landwirtschaft, unter anderen.
Die Genomforschung ist die Wissenschaft der Gene: Es ist die Untersuchung des gesamten genetischen Materials eines Organismus. Beim Menschen besteht d…
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