www.wikidata.id-id.nina.az
Genomika adalah cabang biologi yang mempelajari genom dari suatu organisme atau virus Genomika dapat dikatakan sebagai cabang genetika apabila dilihat secara historik meskipun dalam genomika digunakan banyak metode yang berasal dari cabang biologi lain seperti bioinformatika dan biologi molekuler Genomika tidak mungkin berdiri sebagai cabang ilmu tanpa bantuan bioinformatika karena objek kajiannya sangat besar urutan basa nitrogen dan memerlukan manajemen data yang rumit Termasuk yang dikaji adalah struktur organisasi serta fungsinya Objek kajiannya adalah DNA secara keseluruhan DNA nuklear inti cpDNA dan mtDNA maupun sebagian gen RNA sebagai bahan genetik atau DNA yang dibuat berdasarkan RNA cDNA juga menjadi objek kajian genomika Daftar isi 1 SEJARAH 1 1 Etimologi 1 2 Upaya pengurutan awal 1 3 Teknologi pengurutan DNA dikembangkan 1 4 Genom lengkap 1 5 Revolusi omika 2 Aplikasi genomika 2 1 Genomika medis 2 2 Biologi sintesis dan bioteknologi 2 3 Genomika konservasi 3 Lihat pula 4 ReferensiSEJARAH SuntingEtimologi Sunting Dari bahasa Yunani 1 gen gen gamma epsilon nu epsilon yang berarti menjadi membuat menciptakan melahirkan dan varian varian berikutnya genealogi genesis genetika genik genomere genotipe genus dll Sementara kata genom dari Genom Jerman dikaitkan dengan Hans Winkler digunakan dalam bahasa Inggris pada awal 1926 2 istilah genomika diciptakan oleh Tom Roderick seorang ahli genetika di Laboratorium Jackson Bar Harbor Maine sambil minum bir di sebuah pertemuan yang diadakan di Maryland tentang pemetaan genom manusia pada tahun 1986 3 Upaya pengurutan awal Sunting Menyusul konfirmasi Rosalind Franklin tentang struktur heliks DNA James D Watson dan Francis Crick mempublikasikan struktur DNA pada tahun 1953 dan publikasi Fred Sanger tentang sekuens insulin asam Amino pada tahun 1955 pengurutan asam nukleat menjadi target utama ahli biologi molekuler awal 4 Pada tahun 1964 Robert W Holley dan rekannya mempublikasikan urutan asam nukleat pertama yang pernah ditentukan urutan ribonukleotida dari RNA transfer alanin 5 6 Memperluas karya ini Marshall Nirenberg dan Philip Leder mengungkapkan sifat triplet dari kode genetik dan mampu menentukan urutan 54 dari 64 kodon dalam percobaan mereka 7 Pada tahun 1972 Walter Fiers dan timnya di Laboratorium Biologi Molekuler Universitas Ghent Ghent Belgia adalah yang pertama untuk menentukan urutan gen gen untuk protein mantel Bakteriofag MS2 8 Kelompok Fiers memperluas kerja mengenai protein mantel MS2 mereka menentukan urutan nukleotida lengkap bakteriofag MS2 RNA yang genomnya mengkodekan hanya empat gen dalam 3569 pasangan basa bp dan virus Simian 40 masing masing pada tahun 1976 dan 1978 secara berurutan 9 10 Teknologi pengurutan DNA dikembangkan Sunting Selain pekerjaan pada urutan asam amino insulin Frederick Sanger dan rekan rekannya memainkan peran kunci dalam pengembangan teknik pengurutan DNA yang memungkinkan pembentukan proyek pengurutan genom yang komprehensif 11 Pada tahun 1975 ia dan Alan Coulson menerbitkan prosedur pengurutan menggunakan DNA polimerase dengan nukleotida radiolabelled yang ia sebut teknik Plus dan Minus 12 13 Ini melibatkan dua metode terkait erat yang menghasilkan oligonukleotida pendek dengan termini 3 yang telah ditentukan Ini dapat difraksinasi dengan elektroforesis pada gel poliakrilamida disebut elektroforesis gel poliakrilamida dan divisualisasikan menggunakan autoradiografi Prosedur ini dapat mengurutkan hingga 80 nukleotida dalam sekali jalan dan merupakan perbaikan besar tetapi masih sangat melelahkan Namun demikian pada tahun 1977 kelompoknya mampu mengurutkan sebagian besar 5 386 nukleotida dari bakteriofag untai tunggal 17X174 menyelesaikan genom berbasis DNA yang sepenuhnya diurutkan 14 Penyempurnaan metode Plus dan Minus menghasilkan penghentian rantai atau metode Sanger yang membentuk dasar teknik pengurutan DNA pemetaan genom penyimpanan data dan analisis bioinformatika yang paling banyak digunakan pada penelitian 25 tahun setelahnya 15 16 Pada tahun yang sama Walter Gilbert dan Allan Maxam dari Universitas Harvard secara independen mengembangkan metode Maxam Gilbert juga dikenal sebagai metode kimia dari pengurutan DNA yang melibatkan pembelahan preferensial DNA pada basis yang diketahui metode yang kurang efisien 17 18 Untuk pekerjaan inovatif mereka dalam pengurutan asam nukleat Gilbert dan Sanger berbagi setengah dari Hadiah Nobel 1980 dalam bidang kimia dengan Paul Berg DNA rekombinan Genom lengkap Sunting nbsp Jumlah proyek genom telah meningkat karena perbaikan teknologi terus mengurangi biaya pengurutan A Pertumbuhan eksponensial dari database urutan genom sejak 1995 B Biaya dalam Dolar AS USD untuk mengurutkan satu juta basa C Biaya dalam USD untuk mengurutkan genom 3 000 Mb ukuran manusia pada skala log tertransformasi Munculnya teknologi ini menghasilkan intensifikasi cepat dalam ruang lingkup dan kecepatan penyelesaian proyek pengurutan genom Urutan genom lengkap pertama dari organel eukariotik mitokondria manusia 16 568 bp sekitar 16 6 kb kilobasa dilaporkan pada tahun 1981 19 dan genom kloroplas pertama diikuti pada tahun 1986 20 21 Pada tahun 1992 kromosom eukariotik pertama kromosom III ragi bir Saccharomyces cerevisiae 315 kb diurutkan 22 Organisme hidup bebas pertama yang diurutkan adalah Haemophilus influenzae 1 8 Mb megabasa pada tahun 1995 23 Tahun berikutnya konsorsium peneliti dari laboratorium di seluruh Amerika Utara Eropa dan Jepang mengumumkan penyelesaian urutan genom lengkap lengkap dari eukariota S cerevisiae 12 1 Mb dan sejak itu genom terus diurutkan dengan pertumbuhan yang eksponensial 24 Hingga Oktober 2011 update urutan basa lengkap tersedia untuk 2 719 virus 1 115 archaea dan bakteri dan 36 eukariota di mana sekitar setengahnya merupakan jamur 25 26 Sebagian besar mikroorganisme yang genomnya telah diurutkan sepenuhnya adalah patogen yang bermasalah seperti Haemophilus influenzae yang telah mengakibatkan bias yang jelas dalam distribusi filogenetik mereka dibandingkan dengan luasnya keanekaragaman mikrob 27 28 Dari spesies yang telah diurutkan sebagian besar dipilih karena mereka adalah organisme model yang dipelajari dengan baik atau potensial untuk menjadi model yang baik Ragi Saccharomyces cerevisiae telah lama menjadi model organisme penting bagi sel eukariotik sedangkan lalat buah Drosophila melanogaster telah menjadi alat yang sangat penting terutama pada genetika pra molekul awal Cacing Caenorhabditis elegans adalah model sederhana yang sering digunakan untuk organisme multiseluler Zachrafis Brachydanio rerio digunakan untuk banyak studi perkembangan pada tingkat molekuler dan tanaman Arabidopsis thaliana adalah model organisme untuk tanaman berbunga Ikan buntal Jepang Takifugu rubripes dan ikan buntal hijau berbintik bintik Tetraodon nigroviridis menarik karena genomnya yang kecil dan padat yang mengandung sangat sedikit DNA nonkode dibandingkan dengan kebanyakan spesies 29 30 Anjing Canis familiaris 31 tikus coklat Rattus norvegicus tikus Mus musculus dan simpanse Pan troglodytes adalah semua hewan model penting dalam penelitian medis 18 Draf kasar genom manusia diselesaikan oleh Proyek Genom Manusia pada awal 2001 menciptakan banyak keriuhan 32 Proyek ini selesai pada tahun 2003 mengurutkan seluruh genom untuk satu orang tertentu dan pada 2007 urutan ini dinyatakan selesai kurang dari satu kesalahan dalam 20 000 basis dan semua kromosom terkumpul 32 Pada tahun tahun sejak saat itu genom dari banyak individu lain telah diurutkan sebagian di bawah naungan Proyek 1000 Genom yang mengumumkan pengurutan 1 092 genom pada Oktober 2012 33 Penyelesaian proyek ini dimungkinkan oleh pengembangan teknologi pengurutan yang jauh lebih efisien dan membutuhkan komitmen sumber daya bioinformatika yang signifikan dari kolaborasi internasional besar 34 Analisis lanjutan data genom manusia memiliki dampak politik dan sosial yang mendalam bagi masyarakat manusia 35 Revolusi omika Sunting nbsp Alur umum menunjukkan hubungan genomika transkriptomika proteomika dan metabolomika lipidom Omika yaitu neologisme dari bahasa Inggris yang secara informal merujuk pada bidang studi biologi yang diakhiri dengan omika seperti genomika proteomika atau metabolomika Akhiran terkait om digunakan untuk mengatasi objek studi bidang tersebut seperti masing masing genom proteom atau metabolom Akhiran om seperti yang digunakan dalam biologi molekuler mengacu pada totalitas terhadap sesuatu sedangkan omika merujuk secara umum pada studi kumpulan data biologis yang besar dan komprehensif Sementara pertumbuhan dalam penggunaan istilah ini telah menyebabkan beberapa ilmuwan Jonathan Eisen 36 mengklaim bahwa istilah tersebut telah digunakan secara berlebih 37 itu mencerminkan perubahan dalam orientasi menuju analisis kuantitatif lengkap atau hampir lengkap bermacam macam semua konstituen dari suatu sistem 38 Dalam studi simbiosis misalnya para peneliti yang dulunya terbatas pada studi produk gen tunggal sekarang dapat secara bersamaan membandingkan total komplemen dari beberapa jenis molekul biologis 39 40 Aplikasi genomika SuntingGenomika telah menyediakan aplikasi di banyak bidang termasuk kedokteran bioteknologi antropologi dan ilmu sosial lainnya 35 Genomika medis Sunting Teknologi genomika generasi selanjutnya memungkinkan dokter dan peneliti biomedis untuk secara drastis meningkatkan jumlah data genom yang dikumpulkan pada populasi penelitian yang besar 41 Ketika dikombinasikan dengan pendekatan informatika baru yang mengintegrasikan banyak jenis data dengan data genom dalam penelitian penyakit ini memungkinkan para peneliti untuk lebih memahami dasar genetik dari respon obat dan penyakit 42 43 Sebagai contoh program penelitian All of Us bertujuan untuk mengumpulkan data urutan genom dari 1 juta peserta untuk menjadi komponen penting dari platform penelitian obat presisi 44 Biologi sintesis dan bioteknologi Sunting Pertumbuhan pengetahuan genomik telah memungkinkan aplikasi biologi sintetik yang semakin canggih 45 Pada 2010 para peneliti di J Craig Venter Institute mengumumkan penciptaan spesies bakteri yang sebagian sintetis laboratorium Mycoplasma yang berasal dari genom Mycoplasma genitalium 46 Genomika konservasi Sunting Konservasionis dapat menggunakan informasi yang dikumpulkan oleh pengurutan genom untuk mengevaluasi faktor genetik kunci untuk konservasi spesies seperti keragaman genetik populasi atau apakah individu heterozigot untuk kelainan genetik bawaan yang resesif 47 Dengan menggunakan data genom untuk mengevaluasi efek dari proses evolusi dan untuk mendeteksi pola dalam variasi di seluruh populasi tertentu para pelestari lingkungan dapat merumuskan rencana untuk membantu spesies tertentu tanpa banyak variabel yang tidak diketahui seperti yang tidak dapat ditangani oleh pendekatan genetik standar 48 Lihat pula SuntingTranskriptomika Proteomika Metabolomika Daftar cabang biologiReferensi Sunting Liddell HG Scott R 1889 Intermediate Greek English Lexicon gignomai Oxford Clarendon Press ISBN 978 1 61427 397 4 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018 06 20 Diakses tanggal 2015 05 13 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Genome n Diarsipkan 2023 07 31 di Wayback Machine Oxford English Dictionary Third ed Oxford University Press 2008 Retrieved 2012 12 01 subscription required Yadav SP December 2007 The wholeness in suffix omics omes and the word om Journal of Biomolecular Techniques 18 5 277 PMC 2392988 PMID 18166670 Ankeny RA June 2003 Sequencing the genome from nematode to human changing methods changing science Endeavour 27 2 87 92 doi 10 1016 S0160 9327 03 00061 9 PMID 12798815 Holley RW Everett GA Madison JT Zamir A May 1965 Nucleotide sequences in the yeast alanine transfer ribonucleic acid Diarsipkan 2019 04 23 di Wayback Machine PDF The Journal of Biological Chemistry 240 5 2122 8 PMID 14299636 Holley RW Apgar J Everett GA Madison JT Marquisee M Merrill SH Penswick JR Zamir A March 1965 Structure of a ribonucleic acid Science 147 3664 1462 5 Bibcode 1965Sci 147 1462H Diarsipkan 2019 05 08 di Wayback Machine doi 10 1126 science 147 3664 1462 PMID 14263761 Nirenberg M Leder P Bernfield M Brimacombe R Trupin J Rottman F O Neal C May 1965 RNA codewords and protein synthesis VII On the general nature of the RNA code Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 53 5 1161 8 Bibcode 1965PNAS 53 1161N Diarsipkan 2019 09 03 di Wayback Machine doi 10 1073 pnas 53 5 1161 PMC 301388 PMID 5330357 Min Jou W Haegeman G Ysebaert M Fiers W May 1972 Nucleotide sequence of the gene coding for the bacteriophage MS2 coat protein Nature 237 5350 82 8 Bibcode 1972Natur 237 82J Diarsipkan 2019 09 06 di Wayback Machine doi 10 1038 237082a0 PMID 4555447 Fiers W Contreras R Duerinck F Haegeman G Iserentant D Merregaert J et al April 1976 Complete nucleotide sequence of bacteriophage MS2 RNA primary and secondary structure of the replicase gene Nature 260 5551 500 7 Bibcode 1976Natur 260 500F Diarsipkan 2019 06 11 di Wayback Machine doi 10 1038 260500a0 PMID 1264203 Fiers W Contreras R Haegemann G Rogiers R Van de Voorde A Van Heuverswyn H Van Herreweghe J Volckaert G Ysebaert M May 1978 Complete nucleotide sequence of SV40 DNA Nature 273 5658 113 20 Bibcode 1978Natur 273 113F Diarsipkan 2019 09 03 di Wayback Machine doi 10 1038 273113a0 PMID 205802 Pevsner J 2009 Bioinformatics and functional genomics 2nd ed Hoboken NJ Wiley Blackwell ISBN 978 0 470 08585 1 Tamarin RH 2004 Principles of genetics 7 ed London McGraw Hill ISBN 978 0 07 124320 9 Sanger F 1980 Nobel lecture Determination of nucleotide sequences in DNA Diarsipkan 2013 12 07 di Wayback Machine PDF Nobelprize org Retrieved 2010 10 18 Sanger F Air GM Barrell BG Brown NL Coulson AR Fiddes CA Hutchison CA Slocombe PM Smith M February 1977 Nucleotide sequence of bacteriophage phi X174 DNA Nature 265 5596 687 95 Bibcode 1977Natur 265 687S Diarsipkan 2020 03 04 di Wayback Machine doi 10 1038 265687a0 PMID 870828 Kaiser O Bartels D Bekel T Goesmann A Kespohl S Puhler A Meyer F December 2003 Whole genome shotgun sequencing guided by bioinformatics pipelines an optimized approach for an established technique Diarsipkan 2021 10 27 di Wayback Machine PDF Journal of Biotechnology 106 2 3 121 33 doi 10 1016 j jbiotec 2003 08 008 PMID 14651855 Diarsipkan 2016 10 21 di Wayback Machine Sanger F Nicklen S Coulson AR December 1977 DNA sequencing with chain terminating inhibitors Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 74 12 5463 7 Bibcode 1977PNAS 74 5463S Diarsipkan 2019 09 03 di Wayback Machine doi 10 1073 pnas 74 12 5463 PMC 431765 PMID 271968 Maxam AM Gilbert W February 1977 A new method for sequencing DNA Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 74 2 560 4 Bibcode 1977PNAS 74 560M Diarsipkan 2019 06 10 di Wayback Machine doi 10 1073 pnas 74 2 560 PMC 392330 PMID 265521 a b Darden L James Tabery 2010 Molecular Biology Diarsipkan 2020 05 22 di Wayback Machine In Zalta EN ed The Stanford Encyclopedia of Philosophy Fall 2010 ed Anderson S Bankier AT Barrell BG de Bruijn MH Coulson AR Drouin J et al April 1981 Sequence and organization of the human mitochondrial genome Nature 290 5806 457 65 Bibcode 1981Natur 290 457A Diarsipkan 2019 05 19 di Wayback Machine doi 10 1038 290457a0 PMID 7219534 subscription required Shinozaki K Ohme M Tanaka M Wakasugi T Hayashida N Matsubayashi T et al September 1986 The complete nucleotide sequence of the tobacco chloroplast genome its gene organization and expression The EMBO Journal 5 9 2043 2049 doi 10 1002 j 1460 2075 1986 tb04464 x PMC 1167080 PMID 16453699 Ohyama K Fukuzawa H Kohchi T Shirai H Sano T Sano S et al 1986 Chloroplast gene organization deduced from complete sequence of liverwort Marchantia polymorpha chloroplast DNA Nature 322 6079 572 574 Bibcode 1986Natur 322 572O Diarsipkan 2019 09 03 di Wayback Machine doi 10 1038 322572a0 Oliver SG van der Aart QJ Agostoni Carbone ML Aigle M Alberghina L Alexandraki D Antoine G Anwar R Ballesta JP Benit P May 1992 The complete DNA sequence of yeast chromosome III Nature 357 6373 38 46 Bibcode 1992Natur 357 38O Diarsipkan 2020 05 22 di Wayback Machine doi 10 1038 357038a0 PMID 1574125 Fleischmann RD Adams MD White O Clayton RA Kirkness EF Kerlavage AR et al July 1995 Whole genome random sequencing and assembly of Haemophilus influenzae Rd Science 269 5223 496 512 Bibcode 1995Sci 269 496F Diarsipkan 2019 06 09 di Wayback Machine doi 10 1126 science 7542800 PMID 7542800 Goffeau A Barrell BG Bussey H Davis RW Dujon B Feldmann H Galibert F Hoheisel JD Jacq C Johnston M Louis EJ Mewes HW Murakami Y Philippsen P Tettelin H Oliver SG October 1996 Life with 6000 genes Science 274 5287 546 563 7 Bibcode 1996Sci 274 546G Diarsipkan 2020 01 22 di Wayback Machine doi 10 1126 science 274 5287 546 PMID 8849441 subscription required Complete genomes Viruses Diarsipkan 2021 10 06 di Wayback Machine NCBI 17 November 2011 Retrieved 2011 11 18 Genome Project Statistics Diarsipkan 2018 04 09 di Wayback Machine Entrez Genome Project 7 October 2011 Retrieved 2011 11 18 Zimmer C 29 December 2009 Scientists Start a Genomic Catalog of Earth s Abundant Microbes Diarsipkan 2017 10 12 di Wayback Machine The New York Times ISSN 0362 4331 Retrieved 2012 12 21 Wu D Hugenholtz P Mavromatis K Pukall R Dalin E Ivanova NN et al December 2009 A phylogeny driven genomic encyclopaedia of Bacteria and Archaea Nature 462 7276 1056 60 Bibcode 2009Natur 462 1056W Diarsipkan 2020 05 22 di Wayback Machine doi 10 1038 nature08656 PMC 3073058 PMID 20033048 Human gene number slashed Diarsipkan 2009 03 28 di Wayback Machine BBC 20 October 2004 Retrieved 2012 12 21 Yue GH Lo LC Zhu ZY Lin G Feng F April 2006 The complete nucleotide sequence of the mitochondrial genome of Tetraodon nigroviridis DNA Sequence 17 2 115 21 doi 10 1080 10425170600700378 PMID 17076253 National Human Genome Research Institute 14 July 2004 Dog Genome Assembled Canine Genome Now Available to Research Community Worldwide Diarsipkan 2017 12 24 di Wayback Machine Genome gov Retrieved 2012 01 20 a b McElheny V 2010 Drawing the map of life inside the Human Genome Project New York NY Basic Books ISBN 978 0 465 04333 0 Abecasis GR Auton A Brooks LD DePristo MA Durbin RM Handsaker RE Kang HM Marth GT McVean GA November 2012 An integrated map of genetic variation from 1 092 human genomes Nature 491 7422 56 65 Bibcode 2012Natur 491 56T Diarsipkan 2019 09 03 di Wayback Machine doi 10 1038 nature11632 PMC 3498066 PMID 23128226 Nielsen R October 2010 Genomics In search of rare human variants Nature 467 7319 1050 1 Bibcode 2010Natur 467 1050N Diarsipkan 2020 05 19 di Wayback Machine doi 10 1038 4671050a PMID 20981085 a b Barnes B Dupre J 2008 Genomes and what to make of them Chicago University of Chicago Press ISBN 978 0 226 17295 8 Eisen JA July 2012 Badomics words and the power and peril of the ome meme GigaScience 1 1 6 doi 10 1186 2047 217X 1 6 PMC 3617454 PMID 23587201 Hotz RL 13 August 2012 Here s an Omical Tale Scientists Discover Spreading Suffix Diarsipkan 2019 09 06 di Wayback Machine Wall Street Journal ISSN 0099 9660 Retrieved 2013 01 04 Scudellari Megan 1 October 2011 Data Deluge The Scientist Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013 04 19 Diakses tanggal 2013 01 04 Chaston J Douglas AE August 2012 Making the most of omics for symbiosis research The Biological Bulletin 223 1 21 9 doi 10 1086 BBLv223n1p21 PMC 3491573 PMID 22983030 McCutcheon JP von Dohlen CD August 2011 An interdependent metabolic patchwork in the nested symbiosis of mealybugs Current Biology 21 16 1366 72 doi 10 1016 j cub 2011 06 051 PMC 3169327 PMID 21835622 Hudson KL September 2011 Genomics health care and society The New England Journal of Medicine 365 11 1033 41 doi 10 1056 NEJMra1010517 PMID 21916641 O Donnell CJ Nabel EG December 2011 Genomics of cardiovascular disease The New England Journal of Medicine 365 22 2098 109 doi 10 1056 NEJMra1105239 PMID 22129254 Lu YF Goldstein DB Angrist M Cavalleri G July 2014 Personalized medicine and human genetic diversity Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine 4 9 a008581 doi 10 1101 cshperspect a008581 PMC 4143101 PMID 25059740 NIH funded genome centers to accelerate precision medicine discoveries National Institutes of Health All of Us Research Program National Institutes of Health Tidak memiliki atau membutuhkan url bantuan Church GM Regis E 2012 Regenesis how synthetic biology will reinvent nature and ourselves New York Basic Books ISBN 978 0 465 02175 8 Baker M May 2011 Synthetic genomes The next step for the synthetic genome Nature 473 7347 403 405 8 Bibcode 2011Natur 473 403B Diarsipkan 2020 05 22 di Wayback Machine doi 10 1038 473403a PMID 21593873 Frankham Richard 1 September 2010 Challenges and opportunities of genetic approaches to biological conservation Biological Conservation 143 9 1922 1923 doi 10 1016 j biocon 2010 05 011 Allendorf FW Hohenlohe PA Luikart G October 2010 Genomics and the future of conservation genetics Nature Reviews Genetics 11 10 697 709 doi 10 1038 nrg2844 PMID 20847747 Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Genomika amp oldid 23932604