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Que é Multiomics?

Multiomics é uma aproximação nova onde as séries de dados de grupos omic diferentes sejam combinadas durante a análise. As estratégias omic diferentes empregadas durante o multiomics são genoma, proteome, transcriptome, epigenome, e microbiome.

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Genómica

A genómica é um campo que envolva a identificação dos genes e das variações genéticas associados com uma doença ou em resposta às determinadas drogas e medicamentação. Nesta aproximação, os estudos largos da associação de GWAS ou de genoma são usados para identificar as variações genéticas em um genoma inteiro que são associadas com uma doença.

Genotyping é executado para o milhares de pessoas para que quase milhão marcadores identifiquem diferenças significativas em sinais genéticos entre indivíduos saudáveis e doentes. Independentemente de GWAS, as disposições do genótipo, próxima geração que arranja em seqüência e arranjar em seqüência do exome são aplicadas igualmente nesta aproximação.

Teste do ADN em um laboratório científico. Pesquisa do genoma usando métodos modernos da biotecnologia. Crédito de imagem: Sergei Drozd/Shutterstock
Crédito de imagem: Sergei Drozd/Shutterstock

Epigenomics

Epigenomics refere a identificação de alterações do ADN ou de proteínas ADN-associadas. Estes incluem a acetificação/deacetylation e o methylation do ADN. O destino e as funções da pilha podem ser alterados por alterações no ADN e nos histones, independentemente das mudanças genéticas. Estas mudanças podem ser baseadas no ambiente e são passadas na descendência.

As mudanças epigenéticas no genoma podem igualmente actuar como marcadores para síndromes metabólicas, doenças cardiovasculares, e desordens fisiológicos. Estas mudanças podem ser pilha-e tecido-específico. Assim, é crítico identificar as mudanças epigenéticas durante estados nativos e doentes. Arranjar em seqüência da próxima geração é usado igualmente para avaliar alterações do ADN.

Transcriptomics

Esta aproximação é usada para identificar os níveis qualitativos e quantitativos do RNA no genoma inteiro. Isto inclui que os transcritos estam presente e os níveis de sua expressão. Embora somente 2% do ADN seja traduzido dentro à proteína, quase 80% do genoma é transcrito. Isto inclui o RNA da codificação, RNA curto, incluindo o microRNA, RNA do piwi, RNA nuclear pequeno.

Independentemente da actuação como um intermediário entre o ADN e a proteína, o RNA igualmente tem funções estruturais e reguladoras durante o nativo e estados alterados. Foram mostrados para ter um papel no enfarte do miocárdio, na diferenciação adiposa, no diabetes, no regulamento da glândula endócrina, na revelação do neurônio, e em outro.

Assim, é crucial compreender que transcritos são expressados em um momento. Independentemente da próxima geração que arranja em seqüência, os ensaios, e RNA-segs.s ponta de prova-baseados são usados igualmente nesta aproximação.

Proteomics

Este campo é envolvido em identificar níveis, alterações, e interacções da proteína a nível de genoma.  as interacções da Proteína-proteína podem ser estudadas com o indicador do fago, o híbrido clássico do fermento dois, a purificação da afinidade, e o Microplaqueta-Segs.

A maioria das proteínas é regulada com as alterações cargo-translational, tais como a fosforilação, a acetificação, o ubiquitination, o nitrosylation, e o glycosylation.

Estas alterações são envolvidas em manter a estrutura e a função celulares. As técnicas baseadas da espectroscopia em massa estão sendo usadas para analisar as mudanças proteomic globais e a determinação das alterações translational do cargo.

Metabolomics

Metabolome compreende todos os metabolitos actuais em uma pilha, em um tecido, ou em um organismo, incluindo moléculas pequenas, hidratos de carbono, peptides, lipidos, nucleosides, e produtos catabólicos. Representa o produto final da transcrição do gene, e consiste na sinalização e em moléculas estruturais. O tamanho do metabolome é muito menor do que o tamanho do proteome, e assim é mais fácil investigar.

Microbiomics

Microbiomics consiste em todos os micro-organismos de uma comunidade. Os micróbios foram encontrados na pele humana, em superfícies mucosas, e em intestino.  O microbiome actual nos seres humanos é muito complexo, onde o intestino consiste em 100 bactérias do trilhão.

Microbiota foi encontrado para ser envolvido no diabetes, na obesidade, no cancro, na colite, na doença cardíaca, e no autismo. Assim, a caracterização do microbiome ou de um organismo ganhou muita atenção. O microbiome é analisado arranjando em seqüência a quantificação dos genes ou do metagenomics do rRNA 16S.

Estratégia de Multiomics

Com o progresso em todos os campos diferentes do omics, está reconhecendo-se cada vez mais que a resposta a uma pergunta da pesquisa não pode ser respondida por um formulário do omics. O microbiome influencia a expressão do gene e da proteína que influenciam por sua vez o metabolome, e todos estes processos interferência e regula-se.

Estudar estes processos é em sua totalidade crítico para encontrar estratégias para tratar doenças. Isto é o lugar aonde o campo do multiomics está entrando. Este campo abrange todos os campos do omics e rectifica-os para compreender o nativo e o estado alterado de um organismo pela análise dos dados das experiências diferentes do omics.

Fontes:

Further Reading

Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Surat P

Written by

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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