KENNISCLIP 9.1
FUNCTIONAL GENOMICS
Bij functional genomics wil men weten wat de functie van de genen in het genoom zijn.
Hier komt men achter met behulp van genetische experimenten waarbij bijvoorbeeld
mutaties aangebracht worden en er gekeken wordt naar het fenotype. High-throughput
approaches is een manier waarom genetica bepaald kan worden, en de methode die dan
gebruikt worden kunnen foward of reverse genetics zijn.
Foward genetics begint met de identificatie van interessante mutaties. Daarna wordt er
gekeken welk gen hierbij is aangepast.
Wat veel meer gebruikt wordt in het genomics field, is reverse genetics. Hierbij is de
sequentie van een voorspeld gen bekend en door het veranderen van de functie kan er
gekeken worden naar mogelijke veranderingen in een organisme. Hieruit kan dan bepaald
worden wat de functie van een bepaald gen is. Er wordt dan niet alleen gekeken naar
fenotype, maar ook op genexpressie en effect op andere genen.
Het doel van functional genomics is om de functie van ieder gen in het genoom te
achterhalen. Dit is vrij lastig, aangezien het bepalen van een functie van veel genen niet te
doen is. Functional genomics kan op verschillende niveaus plaatsvinden: biochemistry, cell
biology, organismal phenotype, etc. Dit betekent dus dat er mutanten moeten zitten in alle
genen en dit kan het beste gedaan worden in modelorganismen die ook genetisch goed
hanteerbaar zijn.
Er zijn vaak al heel veel resources beschikbaar van de modelorganismen waar iedereen
gebruik van kan maken. Er zijn ook grote collecties van mutanten aanwezig.
Wat er ook hopelijk bereikt wordt met
modelorganismen is dat het kan dienen als
maat voor de functie van een gen bij een niet-
modelorganisme. Genen zijn vaak door evolutie
van elkaar gaan verschillen, maar de orthologe
genen hebben vaak nog dezelfde functie. Dus
op het moment dat zo’n gen wordt onderzocht
in een modelorganisme, dan zegt dit ook iets
over een ander niet-modelorganisme. Bij
paraloge genen kan dit nog wel verschillend
zijn, want door genduplicatie kunnen genen
verschillende functies aangenomen.
De homologe/orthologe genen hebben vaak dezelfde moleculaire structuur & zijn ontstaan
door evolutie en soortvorming. Vaak hebben ze dezelfde of identieke biochemische functie,
maar dit kan ook een valkuil zijn aangezien dit niet altijd het geval is. Soms kunnen sommige
eiwitten een andere fysiologische functie aannemen doordat ze kunnen gaan interacteren
met andere eiwitten & factoren in de cel, of doordat de eiwitten op een andere locatie zitten/
andere expressietijd hebben, of omdat de eiwitten in een verschillend biochemische pathway
zitten. Desalniettemin, is de data van deze homologe genen wel erg bruikbaar.
Er zijn heel veel studies geweest om de functies van genomen in modelorganismen goed in
kaart te brengen. Een van deze studies is met behulp van ENCODE. Zij hebben gekeken
naar de chromatinestructuur en DNA methylatie, transcriptie & regulatoire sequenties en dit
is niet alleen gedaan in één celtype, maar in heel veel verschillende celtypes.
, Van heel veel genomen van modelorganisme is a al vrij veel bekend, namelijk:
- De genoomsequentie ;
o Met voorspelde eiwitten;
o En met homologen van genen in andere organismen, waardoor wat over de
functie gezegd kan worden;
- De expressie kan bepaald worden met RNAseq en er kan gekeken worden naar
chromatine analyse;
o Hierdoor kan gekeken worden naar welke genen geco-reguleerd zijn;
o En waar functionele elementen in het genoom zitten (ChIP);
- De eiwitanalyse;
o Proteomics kan er gekeken worden welke eiwitten interacteren met elkaar en
hoe die in complexen werken, wat weer een bepaald niveau geeft van
functionele analyse
Dit alles helpt om functies te vinden, maar uiteindelijk zal toch via genetica uitgevogeld
moeten worden wat het effect van een gen is op het functioneren van het organisme.
Hierdoor moet een gen dus uitgeschakeld worden of mutaties moeten aangebracht worden,
etc.
FUNCTIONAL GENOMICS
Bij functional genomics wil men weten wat de functie van de genen in het genoom zijn.
Hier komt men achter met behulp van genetische experimenten waarbij bijvoorbeeld
mutaties aangebracht worden en er gekeken wordt naar het fenotype. High-throughput
approaches is een manier waarom genetica bepaald kan worden, en de methode die dan
gebruikt worden kunnen foward of reverse genetics zijn.
Foward genetics begint met de identificatie van interessante mutaties. Daarna wordt er
gekeken welk gen hierbij is aangepast.
Wat veel meer gebruikt wordt in het genomics field, is reverse genetics. Hierbij is de
sequentie van een voorspeld gen bekend en door het veranderen van de functie kan er
gekeken worden naar mogelijke veranderingen in een organisme. Hieruit kan dan bepaald
worden wat de functie van een bepaald gen is. Er wordt dan niet alleen gekeken naar
fenotype, maar ook op genexpressie en effect op andere genen.
Het doel van functional genomics is om de functie van ieder gen in het genoom te
achterhalen. Dit is vrij lastig, aangezien het bepalen van een functie van veel genen niet te
doen is. Functional genomics kan op verschillende niveaus plaatsvinden: biochemistry, cell
biology, organismal phenotype, etc. Dit betekent dus dat er mutanten moeten zitten in alle
genen en dit kan het beste gedaan worden in modelorganismen die ook genetisch goed
hanteerbaar zijn.
Er zijn vaak al heel veel resources beschikbaar van de modelorganismen waar iedereen
gebruik van kan maken. Er zijn ook grote collecties van mutanten aanwezig.
Wat er ook hopelijk bereikt wordt met
modelorganismen is dat het kan dienen als
maat voor de functie van een gen bij een niet-
modelorganisme. Genen zijn vaak door evolutie
van elkaar gaan verschillen, maar de orthologe
genen hebben vaak nog dezelfde functie. Dus
op het moment dat zo’n gen wordt onderzocht
in een modelorganisme, dan zegt dit ook iets
over een ander niet-modelorganisme. Bij
paraloge genen kan dit nog wel verschillend
zijn, want door genduplicatie kunnen genen
verschillende functies aangenomen.
De homologe/orthologe genen hebben vaak dezelfde moleculaire structuur & zijn ontstaan
door evolutie en soortvorming. Vaak hebben ze dezelfde of identieke biochemische functie,
maar dit kan ook een valkuil zijn aangezien dit niet altijd het geval is. Soms kunnen sommige
eiwitten een andere fysiologische functie aannemen doordat ze kunnen gaan interacteren
met andere eiwitten & factoren in de cel, of doordat de eiwitten op een andere locatie zitten/
andere expressietijd hebben, of omdat de eiwitten in een verschillend biochemische pathway
zitten. Desalniettemin, is de data van deze homologe genen wel erg bruikbaar.
Er zijn heel veel studies geweest om de functies van genomen in modelorganismen goed in
kaart te brengen. Een van deze studies is met behulp van ENCODE. Zij hebben gekeken
naar de chromatinestructuur en DNA methylatie, transcriptie & regulatoire sequenties en dit
is niet alleen gedaan in één celtype, maar in heel veel verschillende celtypes.
, Van heel veel genomen van modelorganisme is a al vrij veel bekend, namelijk:
- De genoomsequentie ;
o Met voorspelde eiwitten;
o En met homologen van genen in andere organismen, waardoor wat over de
functie gezegd kan worden;
- De expressie kan bepaald worden met RNAseq en er kan gekeken worden naar
chromatine analyse;
o Hierdoor kan gekeken worden naar welke genen geco-reguleerd zijn;
o En waar functionele elementen in het genoom zitten (ChIP);
- De eiwitanalyse;
o Proteomics kan er gekeken worden welke eiwitten interacteren met elkaar en
hoe die in complexen werken, wat weer een bepaald niveau geeft van
functionele analyse
Dit alles helpt om functies te vinden, maar uiteindelijk zal toch via genetica uitgevogeld
moeten worden wat het effect van een gen is op het functioneren van het organisme.
Hierdoor moet een gen dus uitgeschakeld worden of mutaties moeten aangebracht worden,
etc.
