從生物角度分析生物信息的研究領域

逐層拆解細胞

人由細胞組成,細胞由細胞核盆均、細胞質塞弊、細胞膜組成(特例: 紅細胞沒有細胞核),細胞核由核仁泪姨、核膜游沿、染色質組成,染色體(染色質)由DNA肮砾、組蛋白(主要是這兩種)組成诀黍。對于人類來說,細胞核包含23對染色體(22對常染色體+1對性染色體)仗处。

Gene(基因)眯勾,遺傳的基本單元,是產生一條多肽鏈或功能RNA所必需的DNA片段婆誓,可以簡單理解為DNA雙螺旋的一截片段吃环,其重要作用是指導RNA翻譯出蛋白質。

DNA(脫氧核糖核酸)洋幻,雙螺旋結構模叙,由ATCG四種堿基以一定的順序(順序就是遺傳信息)排列而成,兩條DNA單鏈堿基順序互補鞋屈。DNA序列很長很長范咨,但能夠表達信息的片段(表達基因)很少。

RNA(核糖核酸)厂庇,以DNA單鏈為模板渠啊,以堿基(AUGC)互補配對為原則轉錄而成的一條單鏈(mRNA居多),主要功能是實現遺傳信息(基因)在蛋白質上的表達权旷,是遺傳信息向表型轉化過程中的橋梁替蛉。接著mRNA(信使RNA)在tRNA(轉運RNA)等的幫助下,以氨基酸為原料合成多肽鏈拄氯,多肽鏈折疊形成不同的空間結構變成不同的蛋白質(翻譯)躲查。

Chromosome(染色體),細胞核中遺傳物質(基因)的載體译柏,主要由DNA和蛋白質組成镣煮。其中染色體并不是線性展開的,而是通過復雜的三維折疊鄙麦、環(huán)繞而成的典唇。染色質三維構象(HiC)是如今表觀遺傳學的熱門領域镊折,主要研究染色質三維構象的結構和功能。

綜上所述介衔,我們大致得到DNA恨胚、染色體、細胞3個層級炎咖。然而從內在角度來看赃泡,DNA反轉錄形成RNA,RNA翻譯形成蛋白乘盼,蛋白根據特性完成不同生命功能升熊,這里的3個層級分別是DNA、RNA蹦肴、蛋白僚碎。最后從更深層次角度來看,從DNA到蛋白阴幌,是什么機制在背后控制生命體的遺傳勺阐、發(fā)育,是什么命令DNA表達或者抑制矛双,這些問題就由表觀遺傳學來回答渊抽。

實際上就我目前的了解,生物信息主要分為DNA议忽、RNA懒闷、蛋白、表觀遺傳學4大方向栈幸。

DNA: DNA-seq

RNA: RNA-seq

蛋白: 蛋白組學

表觀遺傳學: HiC愤估、ATAC-seq、CHIP-seq等

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