Genomics

Genomics is de wetenschap van genomen: het is de studie van al het genetisch materiaal van een organisme. Bij mensen bestaat het genoom uit informatie die wordt gedragen in 23 chromosomenparen in de kern, evenals in mitochondriaal DNA. In genomics wordt zowel coderend als niet-coderend DNA gesequenced en geanalyseerd. Genomics zorgt voor een beter begrip van alle levende wezens, hun evolutie en hun diversiteit. Het heeft een groot aantal toepassingen: bijvoorbeeld om fylogenetische bomen te maken, de productiviteit en duurzaamheid van gewassen te verbeteren, strafrechtelijk onderzoek te ondersteunen, genen te identificeren die verband houden met ziekten of een optimale behandeling voor kankerpatiënten te ontwikkelen.

In de afgelopen 30 jaar hebben zich belangrijke technologische ontwikkelingen op het gebied van DNA-sequencing voorgedaan, met name dankzij de inspanningen van het internationale Human Genome Project. Er bestaat nu technologie om 60 miljard DNA-basen te sequencen, wat 20 keer zo veel is als een menselijk genoom. Met deze overvloed aan informatie en big data, werken computerwetenschappers en bioinformatici nauw samen met biologen om de output van de DNA-sequentiebepaling te verzamelen, op te slaan en te analyseren, terwijl de gegevens veilig toegankelijk zijn.

Het succes van genomics heeft de weg geopend voor andere grootschalige methoden om biologische systemen in hun geheel te onderzoeken. Genomische studies kunnen nu worden voltooid door andere "omics" -studies om gegevens te verzamelen over levende elementen op alle niveaus: soorten, populaties, individuen, cellen, eiwitten, RNA, DNA. Transcriptomics is de studie van hoe de algehele expressie van genen varieert onder verschillende experimentele of pathologische omstandigheden. Proteomics is de studie van alle eiwitten die een organisme of systeem vormen. Metabolomics is de studie van alle metabolieten (suiker, vetten, andere moleculen) in een bepaald biologisch systeem en hun interacties. De 'omics', die niet te scheiden zijn van bio-informatica, bieden een globaal beeld van complexe levende delen in hun omgeving en dragen bij aan gepersonaliseerde geneeskunde.