Ómicas

Las ramas de la ciencia conocidas informalmente como ómica son diversas disciplinas de la biología cuyos nombres terminan en el sufijo -ómica, como genómica, proteómica, metabolómica, metagenómica, fenómica. y transcriptómica. La ómica tiene como objetivo la caracterización y cuantificación colectiva de conjuntos de moléculas biológicas que se traducen en la estructura, función y dinámica de un organismo u organismos.

El sufijo relacionado -ome se utiliza para referirse a los objetos de estudio de dichos campos, como el genoma, el proteoma o el metaboloma respectivamente. El sufijo -ome tal como se usa en biología molecular se refiere a una totalidad de algún tipo; es un ejemplo de "neo-sufijo" formado por la abstracción de varios términos griegos en -ωμα, una secuencia que no forma una sufijo identificable en griego.

La genómica funcional tiene como objetivo identificar las funciones de tantos genes como sea posible de un organismo determinado. Combina diferentes técnicas -ómicas como la transcriptómica y la proteómica con colecciones de mutantes saturadas.

Origen

El Oxford English Dictionary (OED) distingue tres campos de aplicación diferentes para el sufijo -ome:

1. en medicina, formando sustantivos con el sentido "hinchazón, tumor"
2. en botánica o zoología, formando sustantivos en el sentido "una parte de un animal o planta con una estructura especificada"
3. en biología celular y molecular, formando sustantivos con el sentido "todos los constituyentes considerados colectivamente"

El sufijo -ome se originó como una variante de -oma y se volvió productivo en el último cuarto del siglo XIX. Originalmente apareció en términos como esclerome o rizoma. Todos estos términos derivan de palabras griegas en -ωμα, una secuencia que no es una sufijo único, pero analizable como -ω-μα, el -ω- perteneciente a la raíz de la palabra (normalmente un verbo) y el -μα siendo un sufijo griego genuino que forma sustantivos abstractos.

El OED sugiere que su tercera definición se originó como una formación posterior del mitoma. Los primeros testimonios incluyen bioma (1916) y genoma (acuñado por primera vez como Genom alemán en 1920).

La asociación con el cromosoma en biología molecular es por falsa etimología. La palabra cromosoma deriva de la raíz griega χρωμ(ατ)- "color" y σωμ(ατ)- "cuerpo". Mientras que σωμα "cuerpo" contiene genuinamente el sufijo -μα, el -ω- no es un sufijo que forma la raíz, sino parte de la raíz de la palabra. Debido a que genoma se refiere a la composición genética completa de un organismo, se sugirió un neo-sufijo -ome que se refería a la "integridad" 34; o "finalización".

Los bioinformáticos y los biólogos moleculares figuraron entre los primeros científicos en aplicar el método "-ome" sufijo ampliamente. Entre los primeros defensores se encontraban bioinformáticos de Cambridge, Reino Unido, donde había muchos de los primeros laboratorios de bioinformática, como el centro MRC, el centro Sanger y el EBI (Instituto Europeo de Bioinformática); por ejemplo, el centro MRC llevó a cabo los primeros proyectos de genoma y proteoma.

Uso actual

Muchos "algunos" más allá del "genoma" original; se han vuelto útiles y han sido ampliamente adoptados por los científicos investigadores. "Proteómica" se ha consolidado como un término para el estudio de proteínas a gran escala. "Omes" puede proporcionar una forma sencilla de encapsular un campo; por ejemplo, es claramente reconocible que un estudio de interactómica se relaciona con análisis a gran escala de interacciones gen-gen, proteína-proteína o proteína-ligando. Los investigadores están adoptando rápidamente omas y ómicas, como lo demuestra la explosión del uso de estos términos en PubMed desde mediados de los años noventa.

Tipos de estudios ómicos

Genómica

• Genómica: Estudio de los genomas de los organismos.
  • Genómica cognitiva: Estudio de los cambios en los procesos cognitivos asociados con perfiles genéticos.
  • Genómica comparada: Estudio de la relación de la estructura y función del genoma en diferentes especies o cepas biológicas.
  • Genómica funcional: Describe funciones e interacciones de genes y proteínas (a menudo usa transcripcionómicas).
  • Metagenomics: Estudio de metagenomes, es decir, material genético recuperado directamente de muestras ambientales.
  • Neurogenomics: Estudio de las influencias genéticas en el desarrollo y la función del sistema nervioso.
  • Pangenomics: Estudio de toda la colección de genes o genomas encontrados dentro de una especie determinada.
  • Genómica personal: Rama de la genómica interesada en la secuencia y análisis del genoma de un individuo. Una vez conocidos los genotipos, el genotipo del individuo puede compararse con la literatura publicada para determinar la probabilidad de expresión de rasgos y riesgo de enfermedad. Ayudas en Medicina Personalizada
  • Electromics: Rama de la genómica preocupada por el papel de los campos eléctricos exógenos en potenciar los perfiles de expresión genética de las células, tejidos y organoides.

Epigenómica

El epigenoma es la estructura de soporte del genoma, que incluye aglutinantes de proteínas y ARN, estructuras alternativas de ADN y modificaciones químicas en el ADN.

• Epigenomics: Las tecnologías modernas incluyen la conformación cromosómica por Hi-C, varios métodos ChIP-seq y otros métodos de secuenciación combinados con fracciones proteómicas, y métodos de secuenciación que encuentran modificación química de citosinas, como la secuenciación de bisulfitos.
• Nucleomics: Estudio del conjunto completo de componentes genómicos que forman "el núcleo celular como un sistema biológico complejo y dinámico, denominado núcleo". El consorcio 4D Nucleome se unió oficialmente al IHEC (International Human Epigenome Consortium) en 2017.

Microbiómica

• El microbioma se define como una comunidad microbiana característica que ocupa un hábitat razonablemente bien definido que tiene propiedades fisioquímicas distintas. El microbioma no sólo se refiere a los microorganismos involucrados sino que también abarca su teatro de actividad, lo que da lugar a la formación de nichos ecológicos específicos. El microbioma, que forma un prono dinámico e interactivo de microecosistema para cambiar de tiempo y escala, está integrado en macroecosistemas incluyendo anfitriones eucariotas, y aquí crucial para su funcionamiento y salud.

Lipidómica

El lipidoma es el complemento completo de lípidos celulares, incluidas las modificaciones realizadas en un conjunto particular de lípidos, producidos por un organismo o sistema.

• Lipidomics: Estudio a gran escala de caminos y redes de lípidos. Se utilizan técnicas de espectrometría masiva.

Proteómica

El proteoma es el complemento completo de proteínas, incluidas las modificaciones realizadas en un conjunto particular de proteínas, producidas por un organismo o sistema.

• Proteomics: Estudio a gran escala de proteínas, especialmente sus estructuras y funciones. Se utilizan técnicas de espectrometría masiva.
  • Chemoproteomics: Una serie de técnicas utilizadas para estudiar interacciones de moléculas pequeñas de proteínas
  • Inmunoproteomics: Estudio de grandes conjuntos de proteínas (proteomics) implicadas en la respuesta inmunitaria
  • Nutriproteomics: Identificar los objetivos moleculares de los componentes nutritivos y no nutritivos de la dieta. Usa datos de espectrometría de masa proteómica para estudios de expresión de proteínas
  • Proteogenomics: Un campo emergente de investigación biológica en la intersección de la proteómica y la genómica. Proteomics data used for gene annotations.
  • Genómica estructural: Estudio de la estructura tridimensional de cada proteína codificada por un genoma dado utilizando una combinación de enfoques experimentales y de modelado.

Glicómicos

La glucómica es el estudio integral del glucoma, es decir, de los azúcares y los carbohidratos.

Foodómica

La foodomics fue definida por Alejandro Cifuentes en 2009 como "una disciplina que estudia los dominios de la alimentación y la nutrición mediante la aplicación e integración de tecnologías ómicas avanzadas para mejorar el bienestar, la salud y el conocimiento del consumidor."

Transcriptómica

El transcriptoma es el conjunto de todas las moléculas de ARN, incluidos ARNm, ARNr, ARNt y otros ARN no codificantes, producidos en una o una población de células.

• Transcripción: Estudio de transcripciones, sus estructuras y funciones.

Metabolómica

El metaboloma es el conjunto de moléculas pequeñas que se encuentran dentro de una matriz biológica.

• Metabolomics: Estudio científico de procesos químicos que involucran metabolitos. Es un "estudio sistemático de las huellas químicas únicas que los procesos celulares específicos dejan atrás", el estudio de sus perfiles metabolitos de molécula pequeña
• Metabonomics: Medición cuantitativa de la respuesta metabólica dinámica multiparamétrica de los sistemas vivos a los estímulos fisiofisiológicos o la modificación genética

Nutrición, farmacología y toxicología

• Genómica nutricional: Una ciencia que estudia la relación entre genoma humano, nutrición y salud.
  • Nutrigenetics estudia el efecto de las variaciones genéticas en la interacción entre la dieta y la salud con implicaciones a subgrupos susceptibles
  • Nutrigenomics: Estudio de los efectos de los alimentos y los componentes alimenticios en la expresión génica. Estudia el efecto de los nutrientes en el genoma, el proteoma y el metabolome
• Farmacogenomics investiga el efecto de la suma de variaciones dentro del genoma humano sobre las drogas;
• Pharmacomicrobiomics investiga el efecto de las variaciones dentro del microbioma humano sobre drogas y viceversa.
• Toxicogenomics: un campo de ciencia que se ocupa de la recopilación, interpretación y almacenamiento de información sobre la actividad genética y proteica dentro de células o tejidos particulares de un organismo en respuesta a sustancias tóxicas.

Cultura

Inspirado por cuestiones fundamentales de la biología evolutiva, un equipo de Harvard formado por Jean-Baptiste Michel y Erez Lieberman Aiden creó el neologismo estadounidense culturómica para la aplicación de la recopilación y el análisis de big data a los estudios culturales.

Varios

• Mitointeractome
• Psicogenomics: Proceso de aplicar las poderosas herramientas de genómica y proteómica para lograr una mejor comprensión de los sustratos biológicos del comportamiento normal y de las enfermedades del cerebro que se manifiestan como anomalías conductuales. Aplicando psicogenomía al estudio de la adicción a las drogas, el objetivo final es desarrollar tratamientos más eficaces para estos trastornos, así como herramientas objetivas de diagnóstico, medidas preventivas y eventualmente curas.
• Genómica de células madre: Ayuda en la biología de células madre. El objetivo es establecer células madre como un sistema modelo líder para entender los estados de biología y enfermedad humanos y, en última instancia, acelerar el progreso hacia la traducción clínica.
• Connectomics: El estudio del conector, la totalidad de las conexiones neuronales en el cerebro.
• Microbiomics: El estudio de los genomas de las comunidades de microorganismos que viven en un nicho ambiental específico.
• Celómica: El análisis y estudio de células cuantitativas utilizando métodos de bioimagen y bioinformática.
• Tomomics: Una combinación de métodos de tomografía y omics para entender la bioquímica de tejidos o células en alta resolución espacial, normalmente utilizando datos de espectrometría de masas de imágenes.
• Ethomics: La medición de la máquina de alto rendimiento del comportamiento animal.
• Videomics (o vide-omics): Un paradigma de análisis de vídeo inspirado en los principios genómicos, donde se puede interpretar una secuencia de imagen continua (o vídeo) como la captura de una sola imagen evolucionando a través del tiempo a través de mutaciones revelando "una escena".
• Multiómicos: Integración de diferentes omics en un solo estudio o análisis.

Palabras no relacionadas en -ómica

La palabra "cómic" no utiliza las "ómicas" sufijo; deriva del griego "κωμ(ο)-" (alegría) + "-ικ(ο)-" (un sufijo adjetivo), en lugar de presentar un truncamiento de "σωμ(ατ)-".

Del mismo modo, la palabra "economía" se ensambla del griego "οικ(ο)-" (hogar) + "νομ(ο)-" (ley o costumbre), y "económico(s)" de "οικ(ο)-" + "νομ(ο)-" + "-ικ(ο)-". El sufijo -ómica se utiliza a veces para crear nombres para escuelas de economía, como Reaganomics.