علم الجينوم هو أحد فروع علم الوراثة الذي يدرس بنية ووظيفة الجينوم، وهي المجموعة الكاملة من المواد الوراثية الموجودة داخل خلية واحدة. وهو يستكشف تنظيم المادة الوراثية وتعبيرها وتطورها، وغالبًا ما يستخدم لدراسة العلاقة بين التغيرات في الجينوم وتأثيراتها على الكائن الحي. ويمكن استخدامه أيضًا لتحديد الأهداف المحتملة لتطوير الأدوية. وقد تم استخدام أبحاث الجينوم في فئات مثل التكنولوجيا الحيوية الطبية والزراعية والصناعية، مع تطبيقات تتراوح بين تشخيص وعلاج الأمراض إلى إنتاج منتجات زراعية أفضل.
يتضمن علم الجينوم مجموعة من التقنيات والمنهجيات المختلفة بما في ذلك التسلسل والتحليلات الوظيفية ومقارنة التسلسل وتحليل قاعدة البيانات. يعد تسلسل الجينوم الكامل هو النهج الأكثر شمولاً، حيث يبحث عن كل جين وزوج أساسي في الجينوم بأكمله. إنها أيضًا العملية الأكثر استهلاكًا للوقت والمكلفة. وفي المقابل، يركز التسلسل المستهدف على منطقة أو جين معين، مما يجعله أكثر كفاءة.
تتضمن التحليلات الوظيفية فحص التعبير والنشاط الجيني أو المنتج الجيني. تتم دراسة التعبير البروتيني من خلال تحديد ملامح التعبير الجيني، والذي يحدد الجينات النشطة في الخلية أو الكائن الحي ومقدار التعبير عنها. بالإضافة إلى ذلك، يتضمن التحليل الوظيفي دراسة التغيرات في الجينوم أو النمط الظاهري للكائن الحي التي تسببها الطفرات.
وأخيرا، مقارنة التسلسل وتحليل قاعدة البيانات يقارنان تسلسل جينوم الكائن الحي مع الجينومات من الكائنات الحية الأخرى. يمكن أن تبحث المقارنات في الاختلافات بين الأفراد أو الأنواع، بالإضافة إلى الطفرات التي خلقت أليلات جديدة أو غيرت أليلات موجودة. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي قواعد بيانات الجينوم على معلومات التسلسل المتراكمة من العديد من الأنواع المدروسة، والتي يمكن أن توفر قدرًا كبيرًا من المعرفة.
باختصار، علم الجينوم هو فرع من فروع علم الوراثة يدرس بنية الجينوم ووظيفته لفهم تأثيرات التغيرات في هذه المادة بشكل أفضل. ومن خلال الجمع بين العديد من التقنيات والمنهجيات، فهو أداة أساسية للبحوث الطبية الحيوية والزراعية.
