جینومیک

جینومیک د بیولوژۍ یوه ګڼ‌علمي څانګه ده چې د جینوم پر جوړښت، کارکړنو، تکامل، نقشې‌اخیستنې او سمون تمرکز کوي. جینوم د یوه ژوندي موجود د DNA بشپړه مجموعه ده چې د هغه ژوندي موجود ټول جینونه او سلسه‌يي درې‌اړخیزه جوړښتي شکل‌بندي په کې شاملېږي. د جنټیک برعکس چې د فردي جینونو او په وراثت کې د هغوی د رول پر څېړنه تمرکز کوي، د جینومیک موخه د یوه ژوندي موجود د جینونو د ټولیز کمیت او ځانګړنو، د هغوی د متقابلو اړیکو او پر ارګانیزم د هغوی د اغېزو مشخصول دي. جینونه ښايي د پروتینونو تولید د انزایمونو او پیغام رسوونکو مالیکولونو په مرسته مخته یوسي. پروتینونه د اندامونو او نسجونو په څېر بدني جوړښتونه جوړوي، کیمیاوي غبرګونونه کنټرولوي او د سلولونو تر منځ سګنالونه انتقالوي. د جینومیک پرمختګونو په اکتشافي څېړنو او د سیستمونو په بیولوژۍ کې داسې بدلون رامنځته کوي چې د مغز په څېر پر پېچلو سیستمونو پوهېدل یې اسانه کړي دي.

په دې برخه کې د جینوم د داخلي پدیدو څېړنه هم شاملېږي؛ لکه اپیسټاز (پر یوه جین د بل جین اغېزې)، پلیوټراپي (یو جین چې تر یوه ډېر صفتونه تر اغېز لاندې راولي)، هټروزیس (ترکیبي ځواک) او د جین په دننه کې د موقعیتونو (locus) او اللونو (allele) تر منځ نورې متقابلې اغېزې.

تاریخچه

د لومړني تسلسل هڅې

د DNA د مارپېچ جوړښت په اړه د روزالینډ فرانکلین له تایید، په ۱۹۵۳ ز کال کې د DNA د جوړښت په اړه د جېمز واټسون او فرانسېس کریک له خپرونو او په ۱۹۵۵ ز کال کې د انسولین د اسید امینو له تسلسل نه د فرېډ سانګر له خپرونو وروسته د نیوکلیک اسیدو تسلسل ټاکنه د لومړنیو مالیکولي بیولوژیستانو پر اصلي موخه بدله شوه. په ۱۹۶۴ ز کال کې رابرټ هالي او د هغه همکارانو د نیوکلیک اسید لومړنی ټاکلی تسلسل خپور کړ، دا د الانینو د انتقالوونکې RNA ریبونوکلیوټيډي تسلسل و. د دغه کار په پراخېدو سره مارشال نیرنبرګ او فليپ لېډرد جنیټيکي کوډ درې‌ګونی ماهیت څرګند کړ او په خپلو څېړنو کې یې له ۶۴ کډونونو نه د ۵۴ کډونونو د تسلسل پر ټاکنه او معین کولو باندې بریالي شول. په ۱۹۷۲ ز کال کې والټر فیرز او د هغه همکاران د ګنټ پوهنتون د مالیکولي بیولوژۍ په لابراتوار کې لومړني کسان شول چې د MS2 باکټریوفاژ د پوښوونکي پروتین د جین تسلسل یې معلوم کړ. د فیرز ډلې د خپل MS2 پوښوونکي پروتین کار پراخ کړ او د MS2-RNA باکټریوفاژ چې(جینوم یې په ۳۵۶۹ بنسټیزو جوړو (base pairs) کې یوازې څلورو جینونو ته کوډونه ورکوي) او ۴۰سیمیان ویروس (Simian virus 40) بشپړ نوکلیوټيدي تسلسل یې په ۱۹۷۶ او ۱۹۷۸ ز کلونو کې معلوم کړ.

څېړنېزې برخې

‌وظیفوي جینومیک

وظیفوي جینومیک د مالیکولي بیولوژۍ یوه څانګه ده چې هڅه کوي، د جینومیکي پروژو (لکه: د جینوم د تسلسل پروژې) په مرسته د تولید شوې ډېټا لویه برخه د جین (او پروتین) د کارکړنو او متقابلو اغېزو د تشرېح لپاره وکاروي. وظیفوي جینومیک د جینومیکي معلوماتو د ساکنو اړخونو لکه: د DNA د تسلسل یا جوړښتونو په مقابل کې پر ډینامیکي اړخونو تمرکز کوي؛ لکه د جین ټرانسکرېپشن، انتقال او د پروتین-پروتین متقابلې اغېزې. په وظیفوي جینمویک کې هڅه کېږي چې د جینونو په کچه د DNA د کارکړنو، د RNA د ترانسکرېپشنونو او پروتیني محصلولاتو اړوندو پوښتنو ته ځوابونه ورکړل شي. د وظیفوي جینومیک د څېړنو تر ټولو مهمه مشخصه د دغو پوښتنو لپاره پراخه جینوميکي تګلاره ده چې په ټولیز ډول د دودیزې «جین پر جین» تګلارې پر ځای د عملیاتي وړتیا لرونکي مېتودونه په کې شاملېږي.

جوړښتي جینومیک

جوړښتي جینومیک د هرهغه پروتین درې‌اړخیز جوړښت تشرېح کوي چې د یوه مشخص جینوم له‌خوا کوډونه ورکړل شوي وي. دغه پر جینوم ولاړه تګلاره د یوه داسې مېتود امکان برابروي چې د تجربوي او ماډل جوړوونکو تګلارو د ترکیب په واسطه د جوړښت د معلومولو لوړه وړتیا لري. د جوړښتي جینومیک او دودیزې جوړښتي وړاندوینې تر منځ اصلي توپیر دا دی چې جوړښتي جینومیک پر یوه ځانګړي پروتین د تمرکز پر ځای هڅه کوي د هر هغه پروتین جوړښت مشخص کړي چې د جینوم له‌خوا کوډونه ورکړل شوي دي. د موجودو بشپړ-جینومي تسلسلونو تر څنګ، د ازمېښتي او ماډل جوړوونکو مېتودونو د ترکیب له لارې په چټکۍ سره د جوړښت وړاندوینه کولای شو، ځانګړی دلیل دا دی چې ډېر شمېر تسلسلي جینومونو او مخکې له مخکې حل شویو پروتیني جوړښتونو ته لاسرسی، څېړونکو ته د دې امکان برابروي چې د پروتین جوړښت ته د مخکې حل شویو همولوګونو د جوړښتونو له مخې ماډل ورکړي. جوړښتي جینومیک د جوړښت د ټاکنې یا تعیین لپاره ډېرې تګلارې لري، لکه: تجربوي مېتودونه چې جینومي تسلسل په کې کارول کېږي یا پر ماډل جوړونه ولاړې تګلارې. د دودیزې جوړښتي بیولوژۍ برعکس، د پروتین د جوړښت ټاکنه د پروتین د کارکړنو په اړه تر هر څه وړاندې د جوړښتي جینومیک د هڅو په پایله کې پېژندل شوې ده.

اپي جینومیک

اپي جینومیک د یوه سلول پر جنیټيکي ماده چې د اپي جینوم په توګه پېژندل کېږي، د اپي جنیټيکي بدلونونو د بشپړې ټولګې څېړنه ده. اپي جنیټيکي بدلونونه پر DNA یا د سلول پر هستونونو د راګرځېدو وړ بدلونونه دي چې د DNA د تسلسل له بدلولو پرته د جین پر څرګندېدو اغېز کوي. دوه تر ټولو مشخص اپي جنیټيکي بدلونونه د DNA مټلېشن (DNA methylation) او د هسټون تعدیل دي. اپي جنیټکي بدلونونه د جین په څرګندولو او تنظیمولو کې مهم رول لري او په ګڼو سلولي پروسو، لکه: توپیر، پراختیا او تومور لرې کولو کې ښکېل دي. په نړیواله کچه د اپي جنیټیک څېړنه په وروستیو کې د ګټورو ازمېښتونو د عملي کولو له لارې ممکنه شوې ده.

مېتا جینومیک

مېتا جینومیک د مېتاجینومونو څېړنه ده، هغه جنیتيکي توکي دي چې په مستقیم ډول له چاپېریالي بېلګو نه ترلاسه کېږي. دغه پراخه برخه چاپېریالي جینومیک، اکوجینومیک یا د ټولنې جینومیک هم نومولی شو. په داسې حال کې چې دودیزه مایکروبیولوژي او د میکروبي جینوم تسلسل پر کلونل کښتونو تکیه کوي [د کلون (clone) معنا هغه بوټي یا ژوندي موجودات دي چې په غیر الحاقي لارو رامنځته شوي وي، لکه: د سلولونو د تثکیر له لارې چې زېږېږي یا رامنځته کېږي] د لومړنیو چاپېریالي جینونو تسلسل ځانګړي جینونه (تر ډېره 16S rRNA جین) په یوه طبیعي نمونه کې د تنوع د پېژنیال یا پروفایل د تولید لپاره رامنځته کوي. دغه ډول څېړنو وښوده چې، د ژوندیو موجوداتو ډېری میکروبي تنوع د کرنیزو مېتودونو له امله له لاسه وتلې ده. د فریډېریک سانګر د تسلسل په وروستیو څېړنو کې له ټولو جینونو نه د بې‌طرفانه بېلګو د ترلاسه کولو لپاره د ټولو هغو ټولنو له غړو نه استفاده شوې ده چې، نمونه یې اخیستل شوې ده. مېتا جینومیک د هغه ځواک له امله چې د مایکروسکوپي موجوداتو د ژوند د پخوانۍ بټې تنوع په څرګندولو کې یې لري، د میکروبي نړۍ د کتلو لپاره یو ځواکمن لنز وړاندې کوي چې د ټولو ژوندیو موجوداتو په اړه د پوهېدو بدلون رامنځته کولی شي.