Skip to main content
Global

17.4B: פרמקוגנומיקה, טוקסיקוגנומיקה ומטגנומיקה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209618

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה
    • הסבר כיצד מטאנומיקה מיקרוביאלית יכולה לתת לחוקרים תמונה מלאה יותר של סביבה מסוימת

    פרמקוגנומיקה, הנקראת גם טוקסיקוגנומיקה, כוללת הערכת היעילות והבטיחות של תרופות על בסיס מידע מהרצף הגנומי של הפרט. ניתן ללמוד תגובות גנומיות לתרופות באמצעות חיות ניסוי (כגון חולדות מעבדה או עכברים) או תאים חיים במעבדה לפני היציאה למחקרים עם בני אדם. לימוד שינויים בביטוי הגנים יכול לספק מידע על פרופיל התעתיק בנוכחות התרופה, אשר יכול לשמש אינדיקטור מוקדם לפוטנציאל להשפעות רעילות. לדוגמה, גנים המעורבים בצמיחה תאית ומוות תאים מבוקר, כאשר הם מופרעים, עלולים להוביל לצמיחה של תאים סרטניים. מחקרים רחבי הגנום יכולים גם לעזור למצוא גנים חדשים המעורבים ברעילות התרופה. ניתן להשתמש במידע על רצף הגנום האישי כדי לרשום תרופות שיהיו היעילות ביותר והפחות רעילות על בסיס הגנוטיפ של המטופל הבודד. חתימות הגנים אולי אינן מדויקות לחלוטין, אך ניתן לבדוק אותן עוד לפני שמתעוררים תסמינים פתולוגיים.

    גנומיקה מיקרוביאלית: מטאנומיקה

    באופן מסורתי, מיקרוביולוגיה נלמדה מתוך תפיסה שמיקרואורגניזמים נלמדים בצורה הטובה ביותר בתנאי תרבית טהורים, הכוללים בידוד סוג יחיד של תא וטיפוחו במעבדה. מכיוון שמיקרואורגניזמים יכולים לעבור מספר דורות תוך שעות ספורות, פרופילי ביטוי הגנים שלהם מסתגלים לסביבת המעבדה החדשה במהירות רבה. בנוסף, הרוב המכריע של מיני החיידקים מתנגדים לתרבות בבידוד. רוב המיקרואורגניזמים אינם חיים כישויות מבודדות, אלא בקהילות מיקרוביאליות המכונות ביופילמים. מכל הסיבות הללו, תרבות טהורה היא לא תמיד הדרך הטובה ביותר ללמוד מיקרואורגניזמים. Metagenomics הוא חקר הגנום הקולקטיבי של מינים מרובים הגדלים ומקיימים אינטראקציה בנישה סביבתית. Metagenomics יכול לשמש כדי לזהות מינים חדשים מהר יותר ולנתח את ההשפעה של מזהמים על הסביבה.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): Metagenomics: Metagenomics כרוך בבידוד DNA ממינים מרובים בתוך נישה סביבתית.

    נקודות מפתח

    • פרמקוגנומיקה כוללת הערכת היעילות והבטיחות של תרופות על בסיס מידע מהרצף הגנומי של הפרט.
    • תגובות גנומיות לתרופות ניתן ללמוד באמצעות חיות ניסוי או תאים חיים במעבדה, אשר מסייעים להצביע על ההשפעות שעלולות להיות רעילות של תרופה.
    • ניתן להשתמש במידע על רצף הגנום האישי כדי לרשום תרופות שיהיו היעילות ביותר והפחות רעילות ברמה האישית.
    • Metagenomics, חקר הגנום הקולקטיבי של מינים מרובים הגדלים ומקיימים אינטראקציה בנישה סביבתית, היא לרוב דרך טובה יותר לחקור מיקרואורגניזמים ולא תרבות טהורה.

    מונחי מפתח

    • פרמקוגנומיקה: חקר הגנים המקודדים לאנזימים המטבולים תרופות, ועיצוב תרופות בהתאמה אישית המותאמות למבנה הגנטי של הפרט
    • metagenomics: חקר הגנום הקולקטיבי של מינים מרובים הגדלים ומקיימים אינטראקציה בנישה סביבתית