Omics

Omics bezeichnet umfassende Ansätze, die darauf abzielen, alle Moleküle eines bestimmten Typs in einem biologischen System zu analysieren. Durch diese Methoden erhält man ein ganzheitliches Bild der molekularen Prozesse, die in Zellen oder Organismen ablaufen.

Genomik

Die Genomik befasst sich mit der Gesamtheit der DNA eines Organismus.

• Messung/Sequenzierung: Die DNA wird häufig mittels moderner Sequenzierungstechniken analysiert, darunter Sanger-Sequenzierung, Next-Generation Sequencing (NGS) und Third-Generation Sequencing (z. B. Nanopore-Technologie). Diese Methoden ermöglichen es, die genaue Basenabfolge und strukturelle Variationen im Genom zu bestimmen.
  

Transkriptomik

Die Transkriptomik untersucht alle RNA-Moleküle, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer Zelle exprimiert werden.

• Messung/Erstellung: Zunächst wird die RNA aus den Zellen extrahiert und häufig in stabilere komplementäre DNA (cDNA) umgeschrieben. Anschließend wird mittels RNA-Seq (eine Form des NGS) oder durch Microarrays die Genexpression quantitativ und qualitativ analysiert, um herauszufinden, welche Gene aktiv transkribiert werden.

Proteomik

Die Proteomik widmet sich der Analyse des vollständigen Satzes an Proteinen in einer Zelle oder einem Organismus.

• Messung/Analyse: Proteine werden zunächst extrahiert und oft durch Enzymverdauung in kleinere Peptide zerlegt. Die anschließende Analyse erfolgt hauptsächlich mittels Massenspektrometrie, welche die Identifizierung, Quantifizierung und Untersuchung posttranslationaler Modifikationen ermöglicht. Methoden wie 2D-Gelelektrophorese kommen ebenfalls zum Einsatz, um Proteine nach Ladung und Größe zu trennen.

Fazit

Diese Methoden erlauben es, den genetischen Bauplan (Genomik), die aktive Genexpression (Transkriptomik) und die funktionellen Proteinprodukte (Proteomik) umfassend zu erfassen und zu analysieren.