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Che cosa è Multiomics?

Multiomics è un nuovo approccio dove gli insiemi di dati dei gruppi omic differenti si combinano durante l'analisi. Le strategie omic differenti impiegate durante il multiomics sono genoma, proteome, transcriptome, epigenome e microbiome.

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Genomica

La genomica è un campo che comprende l'identificazione dei geni e delle varianti genetiche connessi con una malattia o in risposta alle determinati droghe e farmaco. In questo approccio, gli ampi studi di associazione del genoma o di GWAS sono usati per identificare le varianti genetiche in un intero genoma che sono associate con una malattia.

Genotyping è eseguito per le migliaia di gente affinchè quasi milione indicatori identifichi le differenze significative in marcatori genetici fra le persone in buona salute e malate. Oltre a GWAS, le schiere di genotipo, generazione seguente che ordina ed ordinamento del exome egualmente si applicano in questo approccio.

Prova del DNA in un laboratorio scientifico. Ricerca del genoma facendo uso dei metodi moderni di biotecnologia. Credito di immagine: Sergei Drozd/Shutterstock
Credito di immagine: Sergei Drozd/Shutterstock

Epigenomics

Epigenomics si riferisce ad identificare le modifiche di DNA o di proteine DNA-associate. Questi comprendono l'acetilazione/deacetylation e la metilazione del DNA. Il destino e le funzioni delle cellule possono essere modificati tramite le modifiche in DNA ed istoni, oltre ai cambiamenti genetici. Questi cambiamenti possono essere basati sull'ambiente e sono passati alla progenie.

I cambiamenti epigenetici in genoma possono anche fungere da indicatori per le sindromi metaboliche, le malattie cardiovascolari ed i disordini fisiologici. Questi cambiamenti possono essere cella-e tessuto-specifico. Quindi, è critico identificare i cambiamenti epigenetici durante gli stati indigeni e malati. L'ordinamento della generazione seguente egualmente è usato per valutare le modifiche del DNA.

Transcriptomics

Questo approccio è usato per identificare i livelli qualitativi e quantitativi del RNA nell'intero genoma. Ciò include le quali trascrizioni sono presente ed i livelli di loro espressione. Sebbene soltanto 2% del DNA sia tradotto dentro a proteina, quasi 80% del genoma è trascritto. Ciò include il RNA di codifica, breve RNA, compreso microRNA, RNA di piwi, piccolo RNA nucleare.

Oltre a fungere da composto intermedio fra DNA e proteina, il RNA egualmente ha funzioni strutturali e regolarici durante il nativo e gli stati alterati. Sono stati indicati per avere un ruolo nell'infarto miocardico, nella differenziazione adiposa, nel diabete, nel regolamento endocrino, nello sviluppo del neurone ed in altri.

Quindi, è cruciale capire le quali trascrizioni sono espresse per volta. Oltre alla generazione seguente che ordina, a analisi e aRNA-seguenti basati a sonda egualmente sono utilizzati in questo approccio.

Proteomics

Questo campo è compreso nell'identificazione i livelli, le modifiche e delle interazioni della proteina al livello di genoma.  le interazioni della Proteina-proteina possono essere studiate con visualizzazione dei fagi, l'ibrido classico del lievito due, la depurazione di affinità e Chip-Seguente.

La maggior parte delle proteine è regolamentata con le modifiche post-di traduzione, quali fosforilazione, acetilazione, il ubiquitination, il nitrosylation e la glicosilazione.

Queste modifiche sono comprese nel mantenimento la struttura e della funzione cellulari. Le tecniche basate della spettroscopia di massa stanno usande per analizzare i cambiamenti proteomic globali e la misura delle modifiche di traduzione del paletto.

Metabolomics

Metabolome comprende tutti i metaboliti presenti in una cella, in un tessuto, o in un organismo, compreso le piccole molecole, i carboidrati, i peptidi, i lipidi, i nucleosidi ed i prodotti catabolici. Rappresenta il prodotto finito della trascrizione del gene e consiste sia della segnalazione che delle molecole strutturali. La dimensione di metabolome è molto più piccola della dimensione di proteome ed è così più facile da studiare.

Microbiomics

Microbiomics consiste di tutti i microrganismi di una comunità. I microbi sono stati trovati in interfaccia umana, nelle superfici mucose ed in intestino.  Il microbiome presente in esseri umani è molto complesso, dove l'intestino consiste di 100 batteri trilione.

Microbiota è stato trovato per partecipare al diabete, all'obesità, al cancro, alla colite, alla malattia di cuore ed all'autismo. Quindi, la caratterizzazione del microbiome o di un organismo ha guadagnato molta attenzione. Il microbiome è analizzato ordinando la quantificazione dei geni o di metagenomics del rRNA 16S.

Strategia di Multiomics

Con il progresso in tutti i campi differenti di omics, sempre più sta riconoscendo che la risposta ad una domanda della ricerca non può essere risposta a da un modulo del omics. Il microbiome influenza l'espressione della proteina e del gene che a loro volta influenzano il metabolome e tutti questi trattamenti interferenza e si regolamenta.

Lo studio dei questi trattamenti nella loro totalità è critico da trovare le strategie per trattare le malattie. Ciò è dove il campo di multiomics sta entrando. Questo campo comprende tutti i campi di omics ed allinea per capire il nativo e lo stato alterato di un organismo dall'analisi dei dati dagli esperimenti differenti di omics.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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