Genomics and Proteomics: Functional and Computational Aspects

تحقیق ژنوم مطمئناً یکی از مهم ترین و هیجان انگیزترین رشته های علمی قرن بیست و یکم خواهد بود. رمزگشایی ساختار ژنوم انسان، و همچنین ساختار چندین ارگانیسم مدل، کلید درک ما از چگونگی ترکیب ژن ها در سلامت و بیماری است. با توسعه ترکیبی ابزارهای نوآورانه، منابع، دانش علمی، و یک استراتژی کلی ژنومی عملکردی، منشاء بیماری های ژنتیکی انسان و سایر موجودات را می توان ردیابی کرد. گروه‌های تحقیقاتی علمی و بخش‌های توسعه‌ای چندین شرکت بزرگ دارویی و بیوتکنولوژیکی از استراتژی‌های جدید و نوآورانه برای کشف نحوه عملکرد ژن‌ها، روشن کردن محصول پروتئین ژنی، درک نحوه تعامل ژن‌ها با دیگران - هم در سلامت و هم در وضعیت بیماری استفاده می‌کنند. در حال حاضر، تأثیر کاربردهای تحقیقات ژنوم بر جامعه ما در پزشکی، کشاورزی و تغذیه تنها با فناوری های ارتباطی قابل مقایسه خواهد بود. در واقع، روش‌های محاسباتی، از جمله شبکه‌سازی، حتی در ژنومیک و پروتئومیکس از ابتدا نقش مهمی ایفا کرده‌اند. با این حال، می‌توانیم شاهد تغییر اساسی پارادایم در علوم زیستی این روزها باشیم: تحقیقات تا کنون بیشتر بر مطالعه فرآیندهای منفرد مرتبط با چند ژن یا محصولات ژنی متمرکز بوده است، اما به دلیل پیشرفت‌های فنی سال‌های گذشته، اکنون می‌توانیم به طور بالقوه همه ژن ها و محصولات ژنی یک موجود زنده را شناسایی و تجزیه و تحلیل کرده و نقش آنها را در شبکه فرآیندهای حیاتی روشن می کند.

Genome research will certainly be one of the most important and exciting sci- tific disciplines of the 21st century. Deciphering the structure of the human genome, as well as that of several model organisms, is the key to our understanding how genes fu- tion in health and disease. With the combined development of innovativetools, resources, scientific know-how, and an overall functional genomic strategy, the origins of human and other organisms’geneticdiseases can be traced. Scientificresearch groups and dev- opmental departments of several major pharmaceutical and biotechnological companies are using new, innovative strategies to unravel how genes function, elucidating the gene protein product, understanding how genes interact with others-both in health and in the disease state. Presently, the impact of the applications of genome research on our society in medicine, agriculture and nutrition will be comparable only to that of communication technologies. In fact, computational methods, including networking, have been playing a substantial role even in genomics and proteomics from the beginning. We can observe, however, a fundamental change of the paradigm in life sciences these days: research focused until now mostly on the study of single processes related to a few genes or gene products, but due to technical developments of the last years we can now potentially identify and analyze all genes and gene products of an organism and clarify their role in the network of lifeprocesses.