基因组学的研究方法

1. 结构基因组学的研究有哪些主要步骤

结构基因组学（structural
genomics
）是以全基因组测序为目标，确定基因组的组织结构、基因组成及基因定位的基因组学的一个分支。它代表基因组分析的早期阶段，以建立具有高分辨率的生物体基因组的遗传图谱、物理图谱及转录图谱为主要内容。以及研究蛋白质组成和结构的学科。[1]

2. 比较概述基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学的概念、研究方法、优缺点及应用设想

组学omics，研究的是整体. 按照分析目标不同主要分为基因组学，转录组学，蛋白质组学，代谢组学。
基因组学研究的主要是基因组DNA，使用方法目前以二代测序为主，将基因组拆成小片段后再用生物信息学算法进行迭代组装。当然这仅仅是第一步，随后还有繁琐的基因注释等数据分析工作。
转录组学研究的是某个时间点的mRNA总和，可以用芯片，也可以用测序。芯片是用已知的基因探针，测序则有可能发现新的mRNA,
蛋白组学针对的是全体蛋白，组要以2D-Gel和质谱为主，分为top-down和bottom-up分析方法。理念和基因组类似，将蛋白用特定的物料化学手段分解成小肽段，在通过质量反推蛋白序列，最后进行搜索，标识已知未知的蛋白序列。
代谢组分析的代谢产物，是大分子和小分子的混合物，主要也是用液相和质谱。
总而言之，这些技术都想从全局找变量，都是一种top-down的研究方法，原因很简单：避免‘只缘身在此山中’的尴尬。
但因为技术局限，都各有缺点，尤其是转录组和蛋白组数据，基本上颠覆了以前一直认为的mRNA水平能代表蛋白水平的观念，因为这两组数据的重合度太低。
所以目前很多研究都开始使用交叉验证方法。
无论如何，都需要对数据进行分析，有经验的分析往往能化腐朽为神奇。

3. 功能基因组学的基本研究思路与基本方法是什么为什么说它与细胞生物学的发展密切相关

你的这个问题太大了,几乎是没有标准答案的.
功能基因组学包含的范围太广, 转录组, 蛋白质组这些都属于功能基因组的范围.

简单说研究思路就是, 找到这个基因了,------看看这个基因表达什么蛋白------这个蛋白是做什么用的-----在生物体的层面看看这个蛋白的功能,是不是与其他蛋白有协同或者拮抗作用.

但是现在蛋白质组有蛋白质组独特的研究思路和方法. 药物基因组有药物基因组的侧重点和研究方法.

功能基因组是从一个大的层面上来研究基因的, 因此也跟细胞生物学相关联了.

作为一个知识来讲,大概就是这点内容, 但是作为一道考题来说. 真不知道该怎么给你回答,我觉得除了你们老师, 这些做功能基因组学研究的人基本上答不出这么大的问题.

4. 营养基因组学的研究方法

(biomarker)
生物标志物(biomarker)通常是与疾病发生相关的蛋白质, 在疾病的诊断、分级、预后及治疗监测过程中常被作为诊断指标进行定量测定。基因组、蛋白质组技术因为能在特定的条件下规模化地研究基因和蛋白质的表达情况, 所以为生物标志物的发现、鉴定和评价提供了有力的技术平台。营养学家通过人体干扰试验进行膳食营养研究, 在预防或促进这一概念上许多慢性衰老疾病和失调都与营养有关, 营养素参与疾病发生的初期预防, 相关的人体干扰研究都用生物标记来确定营养素干扰的作用。研究营养素对健康人体的后期作用需要采用新的生物标记, 但目前还没有能够准确、专一、足够灵敏的生物标记来确定其在疾病发作前的病理学变化。将基因组学技术用于营养研究, 将许多小变化组合成新的生物标记使生物标记变得非常灵敏, 可以做到对病变的早期诊断。 2.3.1 双向凝胶电泳
其基本原理是第一向基于蛋白质等电点的不同用等电聚焦分离, 第二向基于分子量的不同进行SDS-PAGE分离, 使蛋白质在二维平面上分开。翻译后修饰和加工对蛋白质正常生理功能是必需的, 它们的变化往往与疾病有关。双向凝胶电泳中发现的蛋白拖曳现象很可能使蛋白的不同翻译后修饰产物所造成的拖曳图像的变化对营养素的研究提供了帮助。人们在对大肠杆菌的研究中发现碳氮磷及硫等元素缺乏会导致的细胞内蛋白质图谱变化, 而当磷不足时, 发现有137个蛋白质的合成速率下降, 其中大部分表现为诱导合成, 其他则被抑制。
2.3.2 质谱分析技术
质谱已成为连接蛋白质与基因的重要技术, 是大规模自动化鉴定蛋白质的重要方法, 因为蛋白质的酶解是有规律可寻的, 每种蛋白酶针对特定蛋白的酶解的片断质量和数量都较恒定。质谱分析能精确地检测某种蛋白质经特定酶解后的质量和数量, 与已建立好的蛋白数据库对照从而确定该蛋白的种属。其优点是对待测检验物纯度要求不高, 可直接对酶解液进行分析, 具有灵敏度高速度快等特点。用来分析蛋白质或多肽的质谱有两个主要部分：①样品的离子源; ②测量分子量的装置。一种是基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)为一脉冲式的离子化技术, 它从固相标本中产生离子, 并在飞行管中测其分子量。另一种是电喷雾质谱(ESI-MS), 是一连续离子化的方法, 从液相中产生离子, 联合四极质谱或在飞行时间检测器中测其分子量。近年来, 质谱的装置和技术有了长足的进展, 在MALDI-TOF中, 最重要的改进是离子反射器的延迟提取, 可达相当精确的分子量。在ESI-MS中, 纳米级电雾源的出现使微升级的样品在30~40 min内分析成为现实。

5. 基因组学指的是哪些内容具体是研究什么的

包含比较多：生物信息学、生物化学、分子生物学等等,我现在做的的数据挖掘,对基因组序列利用数据挖掘算法进行一些处理.其他还有很多方面,但不是我熟悉的,可问问其他人,或是网页搜索.

6. 生物学的主要研究方法都有哪些

生物学家对于生命现象的研究通常采用观察和实验的方法，通常这两种方法是一起使用的。

1、 观察是按生物的物理性状来描述生物的状况。通常是先对其外形及行为进行观察和描述，再把生物体解剖借助光学仪器对其内部结构进行观察。观察是多种多样的，有个体的观察也有群体的观察；有静态的观察也有动态的观察；有相同种类的观察也有不同种类的对比观察。

2、 实验是人为地改变一些条件来观测生物的变化和反应，以探究生命内在的因果关系，是认识生命活动的方法。

实验方法是人为地干预、控制所研究的对象，并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验，如英国生理学家威廉·哈维关于血液循环的实验，扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特关于柳树生长的实验等。

到了19世纪，物理学、化学比较成熟了，生物学实验就有了坚实的基础，因而首先是生理学，然后是细菌学和生物化学相继成为明确的实验性的学科。19世纪80年代，实验方法进一步被应用到了胚胎学，细胞学和遗传学等学科。

系统的方法：

系统科学源自对还原论、机械论反省提出的有机体、综合哲学，从克洛德·贝尔纳与沃尔特·布拉福德·坎农揭示生物的稳态现象、诺伯特·维纳与威廉·罗斯·艾什比的控制论到卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非的一般系统论。

最早建立的是系统心理学，系统生态学、系统生理学等先后建立与发展，20世纪70-80年代系统论与生物学、系统生物学等概念发表。

从克劳德·香农的信息论到伊利亚·普里高津的耗散结构理论，将生命看作自组织化系统。细胞生物学、生化与分子生物学发展，曼弗雷德·艾根提出细胞、分子水平探讨的超循环(化学)理论。

(6)基因组学的研究方法扩展阅读：

研究领域

生物学家从很多面向研究生物，因此产生很多研究领域。例如：

1、 面向原子和分子：分子生物学、生物化学、结构生物学。

2、 面向细胞：细胞生物学、微生物学、病毒学。

3、 面向多细胞：生理学、发育生物学、组织学。

4、 面向宏观：生态学、演化生物学。

生物学本身不断的快速发展，与其他学科的关联整合也越来越多。一大原因是分子生物学在近代突飞猛进，终于导致人类基因序列定序基本完成。

由此，为了解读巨大数量的基因信息，促成了基因组学。为了探究基因和蛋白质的交互作用，开创出蛋白质组学。这些新的研究领域帮助解决疾病、粮食、环境生态等问题。其众多的研究信息和积累海量研究数据则需要新的电脑算法来处理。

7. 基因组学的研究热点是什么

这个问得太宽泛了，回答压力大啊。首先要看是根据研究对象分类，还是关注的层面分类
－ 根据研究对象可以大致分为动植物，人类健康和微生物
1. 动植物方向近年热点包括基因组辅助分子育种，和杂合物种（如水产、林木等）基因组图谱绘制。当然群体进化一直是生物学永恒的问题，热度从未衰减。
2. 人类健康方面主要是各类疾病的研究，首先，基因组学是定位单基因病（孟德尔遗传病）致病位点的利器；其次，基因组学被广泛应用于筛选复杂疾病（如2型糖尿病、免疫类疾病等）的致病基因；最后，癌症一直被认为是基因病，癌症基因组学也在近年成为一个独立的方向，快速发展。
3. 微生物这块关注点包括环境微生物，能源微生物和致病微生物等。基因组图谱绘制、宏基因组，以及和其他方向（如合成生物学）的结合交叉等也都是近年热点。
－ 按照关注层面分类可分为DNA层面，表观修饰层面和RNA层面
1. DNA层面逐步开始由单碱基的改变（SNP或point mutation）逐步过渡到结构变异等序列级别的差异。变异检测的灵敏度和准确度在近年都有很大的提升。
2. 表观修饰层面对于DNA甲基化和组蛋白修饰的关注也是一直未减退，越来越多的甲基化图谱被绘制，用于观测细胞发育、癌症发展等；ChIP－chip和ChIP－seq也用来检测了大量的组蛋白和DNA的互作情况。
3. RNA层面除了基因表达、可变剪切和microRNA之外，长非编码RNA（lncRNA）成为近年的热点。表达和调控一直以来被认为更适合解释我们观察到的表型差异。

不断发展的测序技术和越来越多的尖端成果（如单细胞测序）正在推动着基因组学的发展。

8. 基因组学涉及到哪些研究内容

基因组序列测定与分析、基因组序列比较、新基因的发掘、基因组表达谱、基因组水平研究生物进化等等

9. 基因组学研究方法

基因组学（英文genomics），研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的重大问题
基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学（structural genomics）和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学（functional genomics)，又被称为后基因组（postgenome）研究，成为系统生物学的重要方法。
基因组学能为一些疾病提供新的诊断，治疗方法。例如，对刚诊断为乳腺癌的女性，一个名为“Oncotype DX”的基因组测试，能用来评估病人乳腺癌复发的个体危险率以及化疗效果，这有助于医生获得更多的治疗信息并进行个性化医疗。基因组学还被用于食品与农业部门。
基因组学的主要工具和方法包括： 生物信息学，遗传分析，基因表达测量和基因功能鉴定。
基因组学出现于1980年代，1990年代随着几个物种基因组计划的启动，基因组学取得长足发展。 相关领域是遗传学，其研究基因以及在遗传中的功能。
1980年，噬菌体Φ-X174;(5,368 碱基对)完全测序，成为第一个测定的基因组。
1995年，嗜血流感菌（Haemophilus influenzae，1.8Mb）测序完成，是第一个测定的自由生活物种。从这时起，基因组测序工作迅速展开。
2001年，人类基因组计划公布了人类基因组草图，为基因组学研究揭开新的一页。
基因组学是研究生物基因组的组成,组内各基因的精确结构、相互关系及表达调控的科学。基因组学、转录组学、蛋白质组学与代谢组学等一同构成系统生物学的组学（omics）生物技术基础。
基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学（structural genomics）和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学（functional genomics)，又被称为后基因组（postgenome）研究，成为系统生物学的重要方法。
基因组DNA测序是人类对自身基因组认识的第一步。随着测序的完成，功能基因组学研究成为研究的主流，它从基因组信息与外界环境相互作用的高度，阐明基因组的功能。功能基因组学的研究内容：人类基因组 DNA 序列变异性研究、基因组表达调控的研究、模式生物体的研究和生物信息学的研究等。
(1)基因组表达及调控的研究。在全细胞的水平，识别所有基因组表达产物mRNA和蛋白质，以及两者的相互作用，阐明基因组表达在发育过程和不同环境压力下的时、空的整体调控网络。
(2)人类基因信息的识别和鉴定。要提取基因组功能信息，识别和鉴定基因序列是必不可少的基础工作。基因识别需采用生物信息学、计算生物学技术和生物学实验手段，并将理论方法和实验结合起来。基于理论的方法主要从已经掌握的大量核酸序列数据入手，发展序列比较、基因组比较及基因预测理论方法。识别基因的生物学手段主要基于以下的原理和思路：根据可表达序列标签(STS)；对染色体特异性cosmid进行直接的cDNA选择；根据CpG岛；差异显示及相关原理；外显子捕获及相关原理；基因芯片技术；基因组扫描；突变检测体系，等等。
（3）基因功能信息的提取和鉴定。包括：人类基因突变体的系统鉴定；基因表达谱的绘制；“基因改变-功能改变”的鉴定；蛋白质水平、修饰状态和相互作用的检测。
（4）在测序和基因多样性分析。人类基因组计划得到的基因组序列虽然具有代表性，但是每个人的基因组并非完全一样，基因组序列存在着差异。基因组的差异反映在表型上就形成个体的差异，如黑人与白人的差异，高个与矮个的差异，健康人与遗传病人的差异，等等。出现最多基因多态性就是单核苷酸多态性(SNPs)。
（5）比较基因组学。将人类基因组与模式生物基因组进行比较，这一方面有助于根据同源性方法分析人类基因的功能，另一方面有助于发现人类和其他生物的本质差异，探索遗传语言的奥秘 。
结构基因组学是继人类基因组之后又一个国际性大科学热点，主要目的是试图在生物体的整体水平上（如全基因组、全细胞或完整的生物体）测定出（以实验为主、包括理论预测）全部蛋白质分子、

蛋白质－蛋白质、蛋白质－核酸、蛋白质－多糖、蛋白质－蛋白质－核酸－多糖、蛋白质与其他生物分子复合体的精细三维结构，以获得一幅完整的、能够在细胞中定位以及在各种生物学代谢途径、生理途径、信号传导途径中全部蛋白质在原子水平的三维结构全息图。在此基础上，使人们有可能在基因组学、蛋白质组学、分子细胞生物学以致生物体整体水平上理解生命的原理。
对疾病机理的阐明、对疾病的防治有重要应用意义。
发展回顾1998年4月,由美国国家医学科学院（NIGMS）和Wellcome Trust发起在英国召开了第一次国际结构基因组会议，美国、法国、英国、德国、加拿大、日本、荷兰、意大利以及以色列的9国科学家参加了会议。2000年9月，美国NIGMS决定首批投入1.5亿美元，在美国建设7个研究中心（目前已经发展成为10个），争取在未来10年内解出1万个蛋白质的三维结构，建立蛋白质的氨基酸残基序列、三维结构和生物功能之间的有机联系，同时也支持结构基因组方法学的研究。2002年，10家大型国际制药公司宣布启动结构基因组研究。2000年11月，日本组织召开国际会议讨论结构基因组计划的有关问题，确定了完成测定3000个蛋白质三维结构的“Protein3000计划”。2001年4月，在美国召开了第二次国际结构基因组会议,表明新一轮大规模的国际合作研究已经开始。主要进展我国在结构生物学研究方面具有较好的基础。60年代，我国科学家在世界上首次人工合成了胰岛素；70年代初又测定出1.8 埃; 分辨率的猪胰岛素三维结构，成为世界上为数不多的能够测定生物大分子三维结构的国家，这些研究工作处于当时的世界先进水平。在国际结构基因组研究刚露端倪之时，我国科学家就敏感地抓住了这一新动向，2000年我国开展了结构基因组学的研究。近来，国家863计划、973计划、中国科学院知识创新工程、国家重大攻关项目、自然科学基金先后重点资助了结构基因组学的研究工作和相关技术平台的建设。相关研究工作既有分工、又有交叉合作，并充分地考虑到了我国基因组水平研究的特点和我国在结构解析方法研究在国际上的地位。并计划在参加国际合作的基础上，在逐步建立基因组研究技术平台的同时，五年之中完成200－300个蛋白质三维结构的测定。
我国的结构生物学研究队伍近年来不断发展壮大，中国科学院生物物理所、中国科技大学、北京大学、清华大学以及中国科学院物理所、高能所、上海生命科学院、福州物质结构所、上海复旦大学等单位均是我国开展结构基因组研究的重要基地。
我国结构基因组学研究虽然启动时间较短，但已经获得了不少重要进展。 据初步统计，已经完成了近千个克隆，已表达出210个蛋白质，其中有100多个可溶或部分可溶；获得近30个结晶和NMR样品，已经测定出5个结构。

10. 基因组学的研究进展

基因组学是研究基因序列如何应用的一门科学。一般来说，基因组学最早是因为鉴定和测定基因序列的研究而兴起的，比如着名的人类基因组测序计划。随着越来越多的基因组得到测序，基因连锁图谱、物理图谱和转录图谱的建立和不断完善，现在的基因组学已经从研究基因序列转移到研究基因功能上来，称为功能基因组学，也叫做后基因组学。
基因组学研究目前常采用的技术有：以生物信息学为基础的基因功能预测和同源性分析比对；基因的敲除和敲入；基因沉默技术，利用反义RNA、核酸酶和小干扰RNA；分子标记技术进行多态性分析研究基因的时空表达差异；基因诱捕技术；基于高通量微阵列片段排列的基因芯片技术；人工染色体转导等等。