基因組學的研究方法

1. 結構基因組學的研究有哪些主要步驟

結構基因組學（structural
genomics
）是以全基因組測序為目標，確定基因組的組織結構、基因組成及基因定位的基因組學的一個分支。它代表基因組分析的早期階段，以建立具有高解析度的生物體基因組的遺傳圖譜、物理圖譜及轉錄圖譜為主要內容。以及研究蛋白質組成和結構的學科。[1]

2. 比較概述基因組學、轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學的概念、研究方法、優缺點及應用設想

組學omics，研究的是整體. 按照分析目標不同主要分為基因組學，轉錄組學，蛋白質組學，代謝組學。
基因組學研究的主要是基因組DNA，使用方法目前以二代測序為主，將基因組拆成小片段後再用生物信息學演算法進行迭代組裝。當然這僅僅是第一步，隨後還有繁瑣的基因注釋等數據分析工作。
轉錄組學研究的是某個時間點的mRNA總和，可以用晶元，也可以用測序。晶元是用已知的基因探針，測序則有可能發現新的mRNA,
蛋白組學針對的是全體蛋白，組要以2D-Gel和質譜為主，分為top-down和bottom-up分析方法。理念和基因組類似，將蛋白用特定的物料化學手段分解成小肽段，在通過質量反推蛋白序列，最後進行搜索，標識已知未知的蛋白序列。
代謝組分析的代謝產物，是大分子和小分子的混合物，主要也是用液相和質譜。
總而言之，這些技術都想從全局找變數，都是一種top-down的研究方法，原因很簡單：避免『只緣身在此山中』的尷尬。
但因為技術局限，都各有缺點，尤其是轉錄組和蛋白組數據，基本上顛覆了以前一直認為的mRNA水平能代表蛋白水平的觀念，因為這兩組數據的重合度太低。
所以目前很多研究都開始使用交叉驗證方法。
無論如何，都需要對數據進行分析，有經驗的分析往往能化腐朽為神奇。

3. 功能基因組學的基本研究思路與基本方法是什麼為什麼說它與細胞生物學的發展密切相關

你的這個問題太大了,幾乎是沒有標准答案的.
功能基因組學包含的范圍太廣, 轉錄組, 蛋白質組這些都屬於功能基因組的范圍.

簡單說研究思路就是, 找到這個基因了,------看看這個基因表達什麼蛋白------這個蛋白是做什麼用的-----在生物體的層面看看這個蛋白的功能,是不是與其他蛋白有協同或者拮抗作用.

但是現在蛋白質組有蛋白質組獨特的研究思路和方法. 葯物基因組有葯物基因組的側重點和研究方法.

功能基因組是從一個大的層面上來研究基因的, 因此也跟細胞生物學相關聯了.

作為一個知識來講,大概就是這點內容, 但是作為一道考題來說. 真不知道該怎麼給你回答,我覺得除了你們老師, 這些做功能基因組學研究的人基本上答不出這么大的問題.

4. 營養基因組學的研究方法

(biomarker)
生物標志物(biomarker)通常是與疾病發生相關的蛋白質, 在疾病的診斷、分級、預後及治療監測過程中常被作為診斷指標進行定量測定。基因組、蛋白質組技術因為能在特定的條件下規模化地研究基因和蛋白質的表達情況, 所以為生物標志物的發現、鑒定和評價提供了有力的技術平台。營養學家通過人體干擾試驗進行膳食營養研究, 在預防或促進這一概念上許多慢性衰老疾病和失調都與營養有關, 營養素參與疾病發生的初期預防, 相關的人體干擾研究都用生物標記來確定營養素干擾的作用。研究營養素對健康人體的後期作用需要採用新的生物標記, 但目前還沒有能夠准確、專一、足夠靈敏的生物標記來確定其在疾病發作前的病理學變化。將基因組學技術用於營養研究, 將許多小變化組合成新的生物標記使生物標記變得非常靈敏, 可以做到對病變的早期診斷。 2.3.1 雙向凝膠電泳
其基本原理是第一向基於蛋白質等電點的不同用等電聚焦分離, 第二向基於分子量的不同進行SDS-PAGE分離, 使蛋白質在二維平面上分開。翻譯後修飾和加工對蛋白質正常生理功能是必需的, 它們的變化往往與疾病有關。雙向凝膠電泳中發現的蛋白拖曳現象很可能使蛋白的不同翻譯後修飾產物所造成的拖曳圖像的變化對營養素的研究提供了幫助。人們在對大腸桿菌的研究中發現碳氮磷及硫等元素缺乏會導致的細胞內蛋白質圖譜變化, 而當磷不足時, 發現有137個蛋白質的合成速率下降, 其中大部分表現為誘導合成, 其他則被抑制。
2.3.2 質譜分析技術
質譜已成為連接蛋白質與基因的重要技術, 是大規模自動化鑒定蛋白質的重要方法, 因為蛋白質的酶解是有規律可尋的, 每種蛋白酶針對特定蛋白的酶解的片斷質量和數量都較恆定。質譜分析能精確地檢測某種蛋白質經特定酶解後的質量和數量, 與已建立好的蛋白資料庫對照從而確定該蛋白的種屬。其優點是對待測檢驗物純度要求不高, 可直接對酶解液進行分析, 具有靈敏度高速度快等特點。用來分析蛋白質或多肽的質譜有兩個主要部分：①樣品的離子源; ②測量分子量的裝置。一種是基質輔助激光解吸附電離飛行時間質譜(MALDI-TOF)為一脈沖式的離子化技術, 它從固相標本中產生離子, 並在飛行管中測其分子量。另一種是電噴霧質譜(ESI-MS), 是一連續離子化的方法, 從液相中產生離子, 聯合四極質譜或在飛行時間檢測器中測其分子量。近年來, 質譜的裝置和技術有了長足的進展, 在MALDI-TOF中, 最重要的改進是離子反射器的延遲提取, 可達相當精確的分子量。在ESI-MS中, 納米級電霧源的出現使微升級的樣品在30~40 min內分析成為現實。

5. 基因組學指的是哪些內容具體是研究什麼的

包含比較多：生物信息學、生物化學、分子生物學等等,我現在做的的數據挖掘,對基因組序列利用數據挖掘演算法進行一些處理.其他還有很多方面,但不是我熟悉的,可問問其他人,或是網頁搜索.

6. 生物學的主要研究方法都有哪些

生物學家對於生命現象的研究通常採用觀察和實驗的方法，通常這兩種方法是一起使用的。

1、 觀察是按生物的物理性狀來描述生物的狀況。通常是先對其外形及行為進行觀察和描述，再把生物體解剖藉助光學儀器對其內部結構進行觀察。觀察是多種多樣的，有個體的觀察也有群體的觀察；有靜態的觀察也有動態的觀察；有相同種類的觀察也有不同種類的對比觀察。

2、 實驗是人為地改變一些條件來觀測生物的變化和反應，以探究生命內在的因果關系，是認識生命活動的方法。

實驗方法是人為地干預、控制所研究的對象，並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗，如英國生理學家威廉·哈維關於血液循環的實驗，揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。

到了19世紀，物理學、化學比較成熟了，生物學實驗就有了堅實的基礎，因而首先是生理學，然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代，實驗方法進一步被應用到了胚胎學，細胞學和遺傳學等學科。

系統的方法：

系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學，從克洛德·貝爾納與沃爾特·布拉福德·坎農揭示生物的穩態現象、諾伯特·維納與威廉·羅斯·艾什比的控制論到卡爾·路德維希·馮·貝塔郎非的一般系統論。

最早建立的是系統心理學，系統生態學、系統生理學等先後建立與發展，20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。

從克勞德·香農的資訊理論到伊利亞·普里高津的耗散結構理論，將生命看作自組織化系統。細胞生物學、生化與分子生物學發展，曼弗雷德·艾根提出細胞、分子水平探討的超循環(化學)理論。

(6)基因組學的研究方法擴展閱讀：

研究領域

生物學家從很多面向研究生物，因此產生很多研究領域。例如：

1、 面向原子和分子：分子生物學、生物化學、結構生物學。

2、 面向細胞：細胞生物學、微生物學、病毒學。

3、 面向多細胞：生理學、發育生物學、組織學。

4、 面向宏觀：生態學、演化生物學。

生物學本身不斷的快速發展，與其他學科的關聯整合也越來越多。一大原因是分子生物學在近代突飛猛進，終於導致人類基因序列定序基本完成。

由此，為了解讀巨大數量的基因信息，促成了基因組學。為了探究基因和蛋白質的交互作用，開創出蛋白質組學。這些新的研究領域幫助解決疾病、糧食、環境生態等問題。其眾多的研究信息和積累海量研究數據則需要新的電腦演算法來處理。

7. 基因組學的研究熱點是什麼

這個問得太寬泛了，回答壓力大啊。首先要看是根據研究對象分類，還是關注的層面分類
－ 根據研究對象可以大致分為動植物，人類健康和微生物
1. 動植物方向近年熱點包括基因組輔助分子育種，和雜合物種（如水產、林木等）基因組圖譜繪制。當然群體進化一直是生物學永恆的問題，熱度從未衰減。
2. 人類健康方面主要是各類疾病的研究，首先，基因組學是定位單基因病（孟德爾遺傳病）致病位點的利器；其次，基因組學被廣泛應用於篩選復雜疾病（如2型糖尿病、免疫類疾病等）的致病基因；最後，癌症一直被認為是基因病，癌症基因組學也在近年成為一個獨立的方向，快速發展。
3. 微生物這塊關注點包括環境微生物，能源微生物和致病微生物等。基因組圖譜繪制、宏基因組，以及和其他方向（如合成生物學）的結合交叉等也都是近年熱點。
－ 按照關注層面分類可分為DNA層面，表觀修飾層面和RNA層面
1. DNA層面逐步開始由單鹼基的改變（SNP或point mutation）逐步過渡到結構變異等序列級別的差異。變異檢測的靈敏度和准確度在近年都有很大的提升。
2. 表觀修飾層面對於DNA甲基化和組蛋白修飾的關注也是一直未減退，越來越多的甲基化圖譜被繪制，用於觀測細胞發育、癌症發展等；ChIP－chip和ChIP－seq也用來檢測了大量的組蛋白和DNA的互作情況。
3. RNA層面除了基因表達、可變剪切和microRNA之外，長非編碼RNA（lncRNA）成為近年的熱點。表達和調控一直以來被認為更適合解釋我們觀察到的表型差異。

不斷發展的測序技術和越來越多的尖端成果（如單細胞測序）正在推動著基因組學的發展。

8. 基因組學涉及到哪些研究內容

基因組序列測定與分析、基因組序列比較、新基因的發掘、基因組表達譜、基因組水平研究生物進化等等

9. 基因組學研究方法

基因組學（英文genomics），研究生物基因組和如何利用基因的一門學問。用於概括涉及基因作圖、測序和整個基因組功能分析的遺傳學分支。該學科提供基因組信息以及相關數據系統利用，試圖解決生物，醫學，和工業領域的重大問題
基因組研究應該包括兩方面的內容：以全基因組測序為目標的結構基因組學（structural genomics）和以基因功能鑒定為目標的功能基因組學（functional genomics)，又被稱為後基因組（postgenome）研究，成為系統生物學的重要方法。
基因組學能為一些疾病提供新的診斷，治療方法。例如，對剛診斷為乳腺癌的女性，一個名為「Oncotype DX」的基因組測試，能用來評估病人乳腺癌復發的個體危險率以及化療效果，這有助於醫生獲得更多的治療信息並進行個性化醫療。基因組學還被用於食品與農業部門。
基因組學的主要工具和方法包括： 生物信息學，遺傳分析，基因表達測量和基因功能鑒定。
基因組學出現於1980年代，1990年代隨著幾個物種基因組計劃的啟動，基因組學取得長足發展。 相關領域是遺傳學，其研究基因以及在遺傳中的功能。
1980年，噬菌體Φ-X174;(5,368 鹼基對)完全測序，成為第一個測定的基因組。
1995年，嗜血流感菌（Haemophilus influenzae，1.8Mb）測序完成，是第一個測定的自由生活物種。從這時起，基因組測序工作迅速展開。
2001年，人類基因組計劃公布了人類基因組草圖，為基因組學研究揭開新的一頁。
基因組學是研究生物基因組的組成,組內各基因的精確結構、相互關系及表達調控的科學。基因組學、轉錄組學、蛋白質組學與代謝組學等一同構成系統生物學的組學（omics）生物技術基礎。
基因組研究應該包括兩方面的內容：以全基因組測序為目標的結構基因組學（structural genomics）和以基因功能鑒定為目標的功能基因組學（functional genomics)，又被稱為後基因組（postgenome）研究，成為系統生物學的重要方法。
基因組DNA測序是人類對自身基因組認識的第一步。隨著測序的完成，功能基因組學研究成為研究的主流，它從基因組信息與外界環境相互作用的高度，闡明基因組的功能。功能基因組學的研究內容：人類基因組 DNA 序列變異性研究、基因組表達調控的研究、模式生物體的研究和生物信息學的研究等。
(1)基因組表達及調控的研究。在全細胞的水平，識別所有基因組表達產物mRNA和蛋白質，以及兩者的相互作用，闡明基因組表達在發育過程和不同環境壓力下的時、空的整體調控網路。
(2)人類基因信息的識別和鑒定。要提取基因組功能信息，識別和鑒定基因序列是必不可少的基礎工作。基因識別需採用生物信息學、計算生物學技術和生物學實驗手段，並將理論方法和實驗結合起來。基於理論的方法主要從已經掌握的大量核酸序列數據入手，發展序列比較、基因組比較及基因預測理論方法。識別基因的生物學手段主要基於以下的原理和思路：根據可表達序列標簽(STS)；對染色體特異性cosmid進行直接的cDNA選擇；根據CpG島；差異顯示及相關原理；外顯子捕獲及相關原理；基因晶元技術；基因組掃描；突變檢測體系，等等。
（3）基因功能信息的提取和鑒定。包括：人類基因突變體的系統鑒定；基因表達譜的繪制；「基因改變-功能改變」的鑒定；蛋白質水平、修飾狀態和相互作用的檢測。
（4）在測序和基因多樣性分析。人類基因組計劃得到的基因組序列雖然具有代表性，但是每個人的基因組並非完全一樣，基因組序列存在著差異。基因組的差異反映在表型上就形成個體的差異，如黑人與白人的差異，高個與矮個的差異，健康人與遺傳病人的差異，等等。出現最多基因多態性就是單核苷酸多態性(SNPs)。
（5）比較基因組學。將人類基因組與模式生物基因組進行比較，這一方面有助於根據同源性方法分析人類基因的功能，另一方面有助於發現人類和其他生物的本質差異，探索遺傳語言的奧秘 。
結構基因組學是繼人類基因組之後又一個國際性大科學熱點，主要目的是試圖在生物體的整體水平上（如全基因組、全細胞或完整的生物體）測定出（以實驗為主、包括理論預測）全部蛋白質分子、

蛋白質－蛋白質、蛋白質－核酸、蛋白質－多糖、蛋白質－蛋白質－核酸－多糖、蛋白質與其他生物分子復合體的精細三維結構，以獲得一幅完整的、能夠在細胞中定位以及在各種生物學代謝途徑、生理途徑、信號傳導途徑中全部蛋白質在原子水平的三維結構全息圖。在此基礎上，使人們有可能在基因組學、蛋白質組學、分子細胞生物學以致生物體整體水平上理解生命的原理。
對疾病機理的闡明、對疾病的防治有重要應用意義。
發展回顧1998年4月,由美國國家醫學科學院（NIGMS）和Wellcome Trust發起在英國召開了第一次國際結構基因組會議，美國、法國、英國、德國、加拿大、日本、荷蘭、義大利以及以色列的9國科學家參加了會議。2000年9月，美國NIGMS決定首批投入1.5億美元，在美國建設7個研究中心（目前已經發展成為10個），爭取在未來10年內解出1萬個蛋白質的三維結構，建立蛋白質的氨基酸殘基序列、三維結構和生物功能之間的有機聯系，同時也支持結構基因組方法學的研究。2002年，10家大型國際制葯公司宣布啟動結構基因組研究。2000年11月，日本組織召開國際會議討論結構基因組計劃的有關問題，確定了完成測定3000個蛋白質三維結構的「Protein3000計劃」。2001年4月，在美國召開了第二次國際結構基因組會議,表明新一輪大規模的國際合作研究已經開始。主要進展我國在結構生物學研究方面具有較好的基礎。60年代，我國科學家在世界上首次人工合成了胰島素；70年代初又測定出1.8 埃; 解析度的豬胰島素三維結構，成為世界上為數不多的能夠測定生物大分子三維結構的國家，這些研究工作處於當時的世界先進水平。在國際結構基因組研究剛露端倪之時，我國科學家就敏感地抓住了這一新動向，2000年我國開展了結構基因組學的研究。近來，國家863計劃、973計劃、中國科學院知識創新工程、國家重大攻關項目、自然科學基金先後重點資助了結構基因組學的研究工作和相關技術平台的建設。相關研究工作既有分工、又有交叉合作，並充分地考慮到了我國基因組水平研究的特點和我國在結構解析方法研究在國際上的地位。並計劃在參加國際合作的基礎上，在逐步建立基因組研究技術平台的同時，五年之中完成200－300個蛋白質三維結構的測定。
我國的結構生物學研究隊伍近年來不斷發展壯大，中國科學院生物物理所、中國科技大學、北京大學、清華大學以及中國科學院物理所、高能所、上海生命科學院、福州物質結構所、上海復旦大學等單位均是我國開展結構基因組研究的重要基地。
我國結構基因組學研究雖然啟動時間較短，但已經獲得了不少重要進展。 據初步統計，已經完成了近千個克隆，已表達出210個蛋白質，其中有100多個可溶或部分可溶；獲得近30個結晶和NMR樣品，已經測定出5個結構。

10. 基因組學的研究進展

基因組學是研究基因序列如何應用的一門科學。一般來說，基因組學最早是因為鑒定和測定基因序列的研究而興起的，比如著名的人類基因組測序計劃。隨著越來越多的基因組得到測序，基因連鎖圖譜、物理圖譜和轉錄圖譜的建立和不斷完善，現在的基因組學已經從研究基因序列轉移到研究基因功能上來，稱為功能基因組學，也叫做後基因組學。
基因組學研究目前常採用的技術有：以生物信息學為基礎的基因功能預測和同源性分析比對；基因的敲除和敲入；基因沉默技術，利用反義RNA、核酸酶和小干擾RNA；分子標記技術進行多態性分析研究基因的時空表達差異；基因誘捕技術；基於高通量微陣列片段排列的基因晶元技術；人工染色體轉導等等。