Komparativna genomika

Komparativna genomika

Komparativna  genetika
KOMPARATIVNA GENOMIKA I SAVREMENE METODE SEKVENCIONIRANJA

Genomika ima važan doprinos u poljoprivredi,biotehnologiji,humanoj genetici kao i u razumevanju evolucije.Komparativna genomika žitarica se tokom 25 godina razvijala uporedo sa molekularnom genetikom,što je omogućilo bolje razumevanje evolucije gajenih vrsta iz familije trava,bolje razumevanje mnogih bioloških procesa i stvaranje alatki za iskorišćavanje u selekciji i oplemenjivanju.Teorijske pretpostavke Darvina,a posebno Vavilovljevog zakona homologih varijacija doživele su danas punu potvrdu.
Komparativna genomika služi za povezivanje informacija o genima,za razumevanje njihovih funkcija,i evolucijskih mehanizama.To je nauka o odnosu genomske strukture i funkcije unutar različitih bioloških vrsta ili sojeva.Naziv genomika nastao je dodavanjem sufiksa –omika na reč gen.To je reč grčkog porekla i znači sve,svako,potpuno,kompletno.Genomika se razvila na osnovu inicijalne težnje naučnika da dešifruju humani genom,odnosno izvrši sekventovanje humane DNK KAO NOSIOCA GENETSKIH INFORMACIJA.Sekventovanje DNK podrazumeva utvrdjivanje redosleda nukleotida u DNK molekulu.Do početka 2006.godine,publikovane su skvence 339 genoma.U okviru kompletno dešifrovanih genoma najbrojniji su prokariotski,njih 273,slede eukariotski genomi sa 41 genomom,a u okviru carstva Arachea dešifrovano je 25 genoma.Pored njih u toku je dešifrovanje 914 prokariotska genoma i 588 eukariotskih genoma.
Na osnovu podataka o sekvencama od preko 1000 genoma,veliki broj institucija bavi se uporedjivanjem genoma,evolutivno udaljenih vrsta.Jedna od prvih značajnih informacija komparativne genomike bila je ta da genomi vrsta koje su evolutivno udaljene preko 400 miliona godina imaju približno isti broj nukleotida.Ovaj podatak se odnosi na žabu,miša i čoveka.Genom miša sekventovan je 2002 god.Precizna analiza je pokazala da je mišja DNK samo 14% manja od DNK čoveka,dok sekvence pokazuju 90% neke vrste homologije.Čovek i miš imaju približno isti broj gena sa preko 80% sličnosti u proteinskim sekvencama.DNK molekul miša rasporedjen je na 20 hromozoma.Na početku istraživanja,malo ko je verovao da je sličnost Mini Maus i Monike Beluči tako velika.Zbog genetske sličnosti ,miš se u nauci definiše kao ,,čovek u malom,, i postaje jedan od najčešćih modela sistema za savremena istraživanja glavnih molekularno bioloških fenomena iprocesa kod eukariota.Bilo je potrebno godinu dana da se izvrši selektovanje genoma šimpanze na osnovu uzoraka DNK dobijenih od šest životinja koje nisu u srodstvu.Komparativna analiza genoma šimpanze i čoveka pokazala je da je razlika  u DNK  sekvencama 1,24%.Tako je više od 98% DNK sekvence 22.hromozoma šimpanze identična  je sekvenci 21.hromozoma čoveka.sekvence DNK čoveka i šimpanze duge 100 kbp pokazuju razliku u dva nukleotida.Kolika je to sličnost govori i to da je kod nekih evolutivno nižih vrsta medjupopulacijska razlika u DNK sekvencama veća od 2%.Pretpostavlja se da su razlike izmedju čoveka i šimpanze,kao što je moć govora,posledica razlika tek u nekoliko regulatornih DNK sekvenci.