Las ramas de la ciencia conocidas informalmente como ómicas son diversas disciplinas de la biología cuyos nombres terminan en el sufijo -ómica , como la genómica , la proteómica , la metabolómica , la metagenómica y la transcriptómica . La ómica tiene como objetivo la caracterización y cuantificación colectiva de grupos de moléculas biológicas que se traducen en la estructura, función y dinámica de un organismo u organismos.
El sufijo relacionado -oma se utiliza para abordar los objetos de estudio de dichos campos, como el genoma , el proteoma o el metaboloma respectivamente. El sufijo -ome, tal como se utiliza en biología molecular, se refiere a una totalidad de algún tipo; es un ejemplo de un "neo-sufijo" formado por abstracción de varios términos griegos en -ωμα , una secuencia que no forma un sufijo identificable en griego.
La genómica funcional tiene como objetivo identificar las funciones de tantos genes como sea posible de un organismo dado. Combina diferentes técnicas -ómicas como la transcriptómica y la proteómica con colecciones mutantes saturadas. [1]
Origen
El Oxford English Dictionary ( OED ) distingue tres campos de aplicación diferentes para el sufijo -ome :
- en medicina, formando sustantivos con el sentido de "hinchazón, tumor"
- en botánica o zoología, formando sustantivos en el sentido de "una parte de un animal o planta con una estructura específica"
- en biología celular y molecular, formando sustantivos con el sentido "todos los constituyentes considerados colectivamente"
El sufijo -ome se originó como una variante de -oma y se volvió productivo en el último cuarto del siglo XIX. Originalmente apareció en términos como escleroma [2] o rizoma . [3] Todos estos términos derivan de palabras griegas en -ωμα , [4] una secuencia que no es un sufijo único, sino que se puede analizar como -ω-μα , el -ω- perteneciente a la raíz de la palabra (generalmente un verbo) y el -μα es un sufijo griego genuino que forma sustantivos abstractos.
El OED sugiere que su tercera definición se originó como una formación posterior de mitome , [5] Las primeras atestaciones incluyen bioma (1916) [6] y genoma (acuñado por primera vez como Genom alemán en 1920 [7] ). [8]
La asociación con el cromosoma en biología molecular se debe a una etimología falsa . La palabra de cromosomas se deriva del griego tallos χρωμ (ατ) - "color" y σωμ (ατ) - "cuerpo". [8] Si bien σωμα "body" contiene genuinamente el sufijo -μα , el -ω- anterior no es un sufijo formador de raíz sino parte de la raíz de la palabra . Debido a que el genoma se refiere a la composición genética completa de un organismo, un neo-sufijo -oma se sugirió a sí mismo como una referencia a "totalidad" o "finalización". [9]
Los bioinformáticos y los biólogos moleculares figuraron entre los primeros científicos en aplicar ampliamente el sufijo "-ome". Los primeros defensores incluyeron bioinformáticos en Cambridge , Reino Unido, donde había muchos laboratorios de bioinformática tempranos como el centro MRC , el centro Sanger y EBI ( Instituto Europeo de Bioinformática ). Por ejemplo, el centro MRC llevó a cabo los primeros proyectos de genoma y proteoma.
Tipos de estudios ómicos
Genómica
- Genómica : Estudio de los genomas de organismos.
- Genómica cognitiva : Estudio de los cambios en los procesos cognitivos asociados a los perfiles genéticos.
- Genómica comparada : estudio de la relación de la estructura y función del genoma entre diferentes especies o cepas biológicas.
- Genómica funcional : describe las funciones e interacciones de genes y proteínas (a menudo usa transcriptómica).
- Metagenómica : Estudio de metagenomas , es decir, material genético recuperado directamente de muestras ambientales.
- Neurogenómica : Estudio de las influencias genéticas sobre el desarrollo y funcionamiento del sistema nervioso.
- Pangenómica : estudio de toda la colección de genes o genomas que se encuentran dentro de una especie determinada. [10]
- Genómica personal : rama de la genómica que se ocupa de la secuenciación y análisis del genoma de un individuo. Una vez que se conocen los genotipos, el genotipo del individuo se puede comparar con la literatura publicada para determinar la probabilidad de expresión del rasgo y el riesgo de enfermedad. Ayuda en la medicina personalizada
Epigenómica
El epigenoma es la estructura de soporte del genoma, incluidos los quelantes de proteínas y ARN, estructuras alternativas de ADN y modificaciones químicas en el ADN.
- Epigenómica : las tecnologías modernas incluyen la conformación cromosómica por Hi-C , varios ChIP-seq y otros métodos de secuenciación combinados con fraccionamientos proteómicos y métodos de secuenciación que encuentran modificación química de citosinas, como secuenciación de bisulfito.
- Nucleómica: Estudio del conjunto completo de componentes genómicos que forman "el núcleo celular como un sistema biológico complejo y dinámico, denominado nucleoma". [11] [12] El 4D Nucleome Consortium se unió oficialmente al IHEC ( International Human Epigenome Consortium ) en 2017.
Lipidómica
El lipidoma es el complemento completo de los lípidos celulares , incluidas las modificaciones realizadas en un conjunto particular de lípidos, producidos por un organismo o sistema.
- Lipidómica : estudio a gran escala de vías y redes de lípidos. Se utilizan técnicas de espectrometría de masas.
Proteómica
El proteoma es el complemento completo de proteínas , incluidas las modificaciones realizadas en un conjunto particular de proteínas, producidas por un organismo o sistema.
- Proteómica : estudio a gran escala de proteínas, en particular de sus estructuras y funciones. Se utilizan técnicas de espectrometría de masas.
- Inmunoproteómica : estudio de grandes conjuntos de proteínas (proteómica) implicadas en la respuesta inmune.
- Nutriproteómica: Identificación de los objetivos moleculares de los componentes nutritivos y no nutritivos de la dieta. Utiliza datos de espectrometría de masas de proteómica para estudios de expresión de proteínas
- Proteogenómica : un campo emergente de investigación biológica en la intersección de la proteómica y la genómica. Datos proteómicos utilizados para anotaciones genéticas.
- Genómica estructural : estudio de la estructura tridimensional de cada proteína codificada por un genoma dado utilizando una combinación de enfoques experimentales y de modelado.
Glicomicos
Glycomics es el estudio completo de la glucometa, es decir, azúcares y carbohidratos.
Foodómica
La Foodómica se definió en 2009 como "una disciplina que estudia los dominios de la Alimentación y la Nutrición a través de la aplicación e integración de tecnologías avanzadas de ómica para mejorar el bienestar, la salud y el conocimiento del consumidor".
Transcriptómica
El transcriptoma es el conjunto de todas las moléculas de ARN , incluido el ARNm, el ARNr, el ARNt y otros ARN no codificantes, producidos en una o una población de células.
- Transcriptómica : Estudio de los transcriptómicos, sus estructuras y funciones.
Metabolismo
- Metabolómica : Estudio científico de procesos químicos que involucran metabolitos. Es un "estudio sistemático de las huellas químicas únicas que dejan los procesos celulares específicos", el estudio de sus perfiles de metabolitos de moléculas pequeñas.
- Metabonómica : La medición cuantitativa de la respuesta metabólica multiparamétrica dinámica de los sistemas vivos a los estímulos fisiopatológicos o la modificación genética.
Nutrición, farmacología y toxicología
- Genómica nutricional : ciencia que estudia la relación entre el genoma humano, la nutrición y la salud.
- La nutrigenética estudia el efecto de las variaciones genéticas en la interacción entre la dieta y la salud con implicaciones para los subgrupos susceptibles.
- Nutrigenómica : Estudio de los efectos de los alimentos y sus componentes sobre la expresión génica. Estudia el efecto de los nutrientes en el genoma, proteoma y metaboloma.
- La farmacogenómica investiga el efecto de la suma de variaciones dentro del genoma humano sobre los fármacos;
- Pharmacomicrobiomics investiga el efecto de las variaciones dentro del microbioma humano sobre los fármacos y viceversa.
- Toxicogenómica : campo de la ciencia que se ocupa de la recopilación, interpretación y almacenamiento de información sobre la actividad de genes y proteínas dentro de una célula o tejido particular de un organismo en respuesta a sustancias tóxicas.
Cultura
Inspirado por preguntas fundamentales en biología evolutiva, un equipo de Harvard alrededor de Jean-Baptiste Michel y Erez Lieberman Aiden creó la culturómica del neologismo estadounidense para la aplicación de la recopilación y el análisis de big data a los estudios culturales .
Diverso
- Mitointeractoma
- Psicogenómica : Proceso de aplicación de las poderosas herramientas de la genómica y la proteómica para lograr una mejor comprensión de los sustratos biológicos del comportamiento normal y de las enfermedades del cerebro que se manifiestan como anomalías del comportamiento. Al aplicar la psicogenómica al estudio de la adicción a las drogas, el objetivo final es desarrollar tratamientos más efectivos para estos trastornos, así como herramientas de diagnóstico objetivas, medidas preventivas y eventualmente curas.
- Genómica de células madre : ayuda en la biología de células madre. El objetivo es establecer las células madre como un sistema modelo líder para comprender la biología humana y los estados patológicos y, en última instancia, acelerar el progreso hacia la traducción clínica.
- Conectividad : el estudio del conectoma, la totalidad de las conexiones neuronales en el cerebro.
- Microbiomica : el estudio de los genomas de las comunidades de microorganismos que viven en un nicho ambiental especifico.
- Celómica : Es el análisis y estudio cuantitativo de células mediante métodos de bioimagen y bioinformática.
- Tomomics: una combinación de métodos de tomografía y ómicos para comprender la bioquímica de tejidos o células a alta resolución espacial, generalmente utilizando datos de espectrometría de masas de imágenes. [13]
- Etómica: es la máquina de medición de alto rendimiento del comportamiento animal. [14]
- Videómica (o videomics): Un paradigma de análisis de video inspirado en los principios de la genómica, donde una secuencia continua de imágenes (o video) se puede interpretar como la captura de una sola imagen que evoluciona a través del tiempo a través de mutaciones que revelan 'una escena'. [15]
- Multiomics : Integración de diferentes ómicas en un solo estudio o pipeline de análisis.
La palabra "cómic" no utiliza el sufijo "ómicas"; deriva del griego “κωμ (ο) -” ( alegría ) + “-ικ (ο) -” (un sufijo adjetivo), en lugar de presentar un truncamiento de “σωμ (ατ) -”.
De manera similar, la palabra "economía" proviene del griego "οικ (ο) -" ( hogar ) + "νομ (ο) -" ( ley o costumbre ), y "económico (s)" de "οικ (ο) -" + “Νομ (ο) -” + “-ικ (ο) -”. El sufijo -omics se usa a veces para crear nombres para escuelas de economía , como Reaganomics .
Uso actual
Muchos "omes" más allá del " genoma " original se han vuelto útiles y han sido ampliamente adoptados por científicos de investigación. La “ proteómica ” se ha consolidado como un término para el estudio de proteínas a gran escala. "Omes" puede proporcionar una abreviatura sencilla para encapsular un campo; por ejemplo, se reconoce claramente que un estudio de interactómica se relaciona con análisis a gran escala de interacciones gen-gen, proteína-proteína o proteína-ligando. Los investigadores están adoptando rápidamente omismos y ómicos, como lo demuestra la explosión del uso de estos términos en PubMed desde mediados de los noventa. [dieciséis]
Ver también
- Biologia de sistemas
- Panomics
Notas
- ^ Holtorf, Hauke; Guitton, Marie-Christine; Reski, Ralf (2002). "Genómica funcional de plantas". Naturwissenschaften . 89 (6): 235–249. Código Bibliográfico : 2002NW ..... 89..235H . doi : 10.1007 / s00114-002-0321-3 . PMID 12146788 . S2CID 7768096 .
- ^ "escleroma, n: Oxford English Dictionary" . Consultado el 25 de abril de 2011 .
- ^ "rizoma, n: Oxford English Dictionary" . Consultado el 25 de abril de 2011 .
- ^ "-oma, forma combinada: Oxford English Dictionary" . Consultado el 25 de abril de 2011 .
- ^ "Inicio: Diccionario de Inglés de Oxford" . Consultado el 25 de abril de 2011 .
- ^ "bioma, n.: Diccionario de inglés de Oxford" . Consultado el 25 de abril de 2011 .
- ^ Hans Winkler (1920). Verbreitung und Ursache der Parthenogenesis im Pflanzen - und Tierreiche . Verlag Fischer, Jena. pag. 165.
Ich schlage vor, für den haploiden Chromosomensatz, der im Verein mit dem zugehörigen Protoplasma die materielle Grundlage der systematischen Einheit darstellt den Ausdruck: das Genom zu verwenden ... "En inglés:" Propongo la expresión Genom para el conjunto de cromosomas haploides , que, junto con el protoplasma pertinente, especifica las bases materiales de la especie ...
- ↑ a b Coleridge, H .; et al . El diccionario de inglés de Oxford
- ^ Liddell, HG; Scott, R .; et al . Un léxico griego-inglés [1996]. ( Busque en Perseus Project. )
- ^ O'Connell, Mary J .; McNally, Alan; McInerney, James O. (28 de marzo de 2017). "Por qué los procariotas tienen pangenomas" (PDF) . Microbiología de la naturaleza . 2 (4): 17040. doi : 10.1038 / nmicrobiol.2017.40 . ISSN 2058-5276 . PMID 28350002 . S2CID 19612970 .
- ^ Tashiro, Satoshi; Lanctôt, Christian (4 de marzo de 2015). "El Consorcio Internacional de Nucleomas" . Núcleo . 6 (2): 89–92. doi : 10.1080 / 19491034.2015.1022703 . PMC 4615172 . PMID 25738524 .
- ^ Cremer, Thomas; Cremer, Marion; Hübner, Barbara; Strickfaden, Hilmar; Smeets, Daniel; Popken, Jens; Sterr, Michael; Markaki, Yolanda; Rippe, Karsten (7 de octubre de 2015). "El nucleoma 4D: evidencia de un paisaje nuclear dinámico basado en compartimentos nucleares activos e inactivos co-alineados" . Cartas FEBS . 589 (20PartA): 2931–2943. doi : 10.1016 / j.febslet.2015.05.037 . ISSN 1873-3468 . PMID 26028501 . S2CID 10254118 .
- ^ Cumpson, Peter; Fletcher, Ian; Sano, Naoko; Barlow, Anders (2016). "Análisis multivariado rápido de 3D ToF-SIMSdata: unidades de procesamiento gráfico (GPU) y submuestreo de baja discrepancia para análisis de componentes principales a gran escala" . Análisis de superficie e interfaz . 48 (12): 1328. doi : 10.1002 / sia.6042 .
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- ^ Kazantzidis, Ioannis; Florez-Revuelta, Francisco; Dequidt, Mickael; Hill, Natasha; Nebel, Jean-Christophe (2018). "Vide-ómicas: un paradigma inspirado en la genómica para el análisis de video" . Visión por Computador y Interpretación de Imágenes . 166 : 28–40. doi : 10.1016 / j.cviu.2017.10.003 .
- ^ "Página OMES" . bioinfo.mbb.yale.edu .
Otras lecturas
- Lederberg, Joshua ; McCray, Alexa T. (2 de abril de 2001). "Comentario: 'Ome Sweet' Omics - un tesoro genealógico de palabras" . El científico . 15 (7): 8 . Consultado el 1 de junio de 2014 .
- Hotz, Robert Lee (13 de agosto de 2012). "Aquí hay un cuento ómico: los científicos descubren el sufijo de extensión" . El Wall Street Journal .
enlaces externos
- Página de inicio de términos y conceptos de Omics.org. Probablemente la primera página web de ómics creada.
- Lista de ómicas , incluidas referencias / orígenes. Mantenido por el (CHI) Cambridge Health Institute.