체학
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
체학은 생물학 분야에서 "전체성"을 나타내는 접미사 "-ome"을 사용하여 특정 생체 구성 요소의 총체를 연구하는 학문 분야를 의미한다. 옥스퍼드 영어 사전은 "-ome" 접미사를 의학, 식물학/동물학, 세포/분자 생물학의 세 가지 분야로 구분하며, 게놈, 전사체, 프로테옴, 대사체 등 다양한 분야에서 활용된다. 오믹스는 유전체학, 단백체학, 대사체학 등 다양한 분야로 세분화되어 연구되며, 질병 연구, 맞춤 의학, 식품 영양학 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.
더 읽어볼만한 페이지
- 유전체학 - 발현체학
- 유전체학 - 유전형 분석
유전자형 분석은 DNA 염기 서열 분석, RFLP, PCR, DNA 마이크로어레이 등 다양한 기술을 통해 유전형을 파악하는 방법으로 질병 진단, 품종 개량 등 여러 분야에 활용되며 윤리적 문제와 사회적 영향을 동반하지만, 혁신적인 변화를 가져올 것으로 예상되는 기술이다. - 생물학 - 균근
균근은 식물 뿌리와 균류 사이의 공생체로, 식물에게 물과 영양분을 공급하고 식물은 광합성 산물을 제공하며, 농업, 산림 복원 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. - 생물학 - 생명
생명은 환경 속에서 자기 유지, 증진, 강화를 하는 특징으로 정의되나 논쟁적이며, 항상성 유지, 세포 구조, 물질대사, 성장, 적응, 자극 반응, 생식 능력을 포함하고, 자기 복제와 진화로 유지되는 열린 열역학계로 설명되며, 기원은 약 40억 년 전으로 추정되고, 진화와 멸종이 공존하며, 바이러스, 외계 생명체, 인공 생명 연구가 진행 중이다.
| 체학 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 학문 분야 | 생물학 |
| 주요 개념 | 유전체 단백질체 대사체 |
| 파생 분야 | 유전체학 전사체학 단백질체학 대사체학 |
| 관련 직업 | 연구원 |
| 정의 | |
| 정의 | 생물체의 '전체적인' 수준에서 연구하는 학문 분야를 지칭하는 접미사 |
| 어원 | 그리스어 접미사 -ωμα (-ōma, '전체, 덩어리'를 의미) |
| 설명 | |
| 설명 | 체학(體學)은 생물학에서 '-ome'으로 끝나는 용어들을 포괄적으로 지칭하는 용어이며, 이는 생물체의 '전체적인' 수준에서 연구하는 학문 분야를 지칭하는 접미사이다. '체학' 접미사는 특정 부류에 속하는 모든 것을 의미하며, 대개 고처리량 실험에서 생성된 큰 데이터 집합을 처리할 때 사용된다. 이 접미사는 1990년대에 유전체학(genome)이 도입된 이후 널리 사용되기 시작했다. '오믹스'라는 단어는 종종 복수형으로 사용된다. |
| 오믹스 기술의 응용 | |
| 방사선 생물학 | 방사선 생물학에서 오믹스 기술은 방사선에 대한 반응을 더 잘 이해하고 예측하는 데 사용된다. 여기에는 유전체학(genomics), 전사체학(transcriptomics), 단백질체학(proteomics), 대사체학(metabolomics) 및 지질체학(lipidomics)과 같은 다양한 오믹스 접근법이 포함된다. 이러한 기술은 방사선 조사 후 유전자 발현, 단백질 수준 및 대사 경로의 변화를 분석하는 데 도움이 된다. 궁극적인 목표는 방사선 유발 손상에 대한 개인의 감수성을 예측하고, 새로운 치료 전략을 개발하며, 방사선 요법을 개인의 필요에 맞게 조정하는 것이다. |
2. 어원
'''옥스퍼드 영어 사전(Oxford English Dictionary)'''(OED)은 "-ome" 접미사의 세 가지 다른 적용 분야를 구별한다.[6]
# 의학에서 "부기, 종양"의 의미를 가진 명사를 형성
# 식물학 또는 동물학에서 "특정 구조를 가진 동식물의 일부"의 의미를 가진 명사를 형성
# 세포 및 분자 생물학에서 "모든 구성 요소를 집합적으로 고려한" 의미를 가진 명사를 형성
"-ome" 접미사는 "-oma"의 변형으로 시작되었으며, 19세기 마지막 4분기에 생산적이 되었다. 원래 ''경화 조직(sclerome)''[3] 또는 ''지하경(rhizome)''[4]과 같은 용어에서 나타났다. 이러한 모든 용어는 그리스어 단어 오마/-ωμαgrc에서 파생되었는데,[5] 이것은 단일 접미사가 아니라 오마/-ω-μαgrc로 분석할 수 있는 시퀀스이며, 오/-ω-grc는 단어 어간(일반적으로 동사)에 속하고 마/-μαgrc는 추상 명사를 형성하는 진정한 그리스어 접미사이다.
OED는 세 번째 정의가 ''사립체(mitome)''로부터의 역성어로 시작되었다고 제안한다.[6] 초기 증거로는 ''생물군계(biome)''(1916)[7]과 ''게놈(genome)'' (1920년 독일어 ''Genom''으로 처음 만들어짐)[8][9]이 있다.
분자 생물학에서 ''염색체''와의 연관성은 민간 어원설(folk etymology)에 의한 것이다. 단어 ''염색체''는 그리스어 어근(Word stem) 크롬(아트)-/χρωμ(ατ)-grc "색"과 솜(아트)-/σωμ(ατ)-grc "몸"에서 파생되었다.[9] 소마/σωμαgrc "몸"은 실제로 마/-μαgrc 접미사를 포함하지만, 선행하는 오/-ω-grc는 어간 형성 접미사가 아니라 단어의 어근 (언어학)(root)의 일부이다. ''게놈''은 유기체의 ''완전한'' 유전적 구성을 나타내기 때문에, 새로운 접미사 ''-ome''은 "전체성" 또는 "완성"을 나타내는 것으로 제시되었다.[10]
생물정보학자(Bioinformatics)와 분자 생물학자가 "-ome" 접미사를 널리 적용한 최초의 과학자 중 하나였다. 초기 지지자에는 영국 캠브리지(Cambridge)의 생물정보학자들이 포함되었는데, 그곳에는 MRC 센터(MRC centre), 생거 연구소(Sanger centre), EBI(유럽 생물정보학 연구소(European Bioinformatics Institute))와 같은 많은 초기 생물정보학 연구소가 있었다. 예를 들어, MRC 센터는 전체 게놈 시퀀싱(Whole genome sequencing)의 최초 게놈(first genome) 및 프로테옴 프로젝트를 수행했다.[11]
오믹스는 그리스어의 "모든 것·완전" 등을 의미하는 접미사 (ome)에 "학문"을 의미하는 접미사 (ics)를 합성한 단어이다.
2. 1. -ome의 예
- 게놈(genome)은 생물체 내(조직·세포 내)에 존재하는 유전자 (혹은 염색체)의 총체를 가리킨다.
- 전사체(transcriptome)는 생물체 내에 존재하는 1차 전사체 (즉, mRNA)의 총체를 가리킨다.
- 프로테옴(proteome)은 생물체 내에 존재하는 단백질의 총체를 가리킨다.
- 글리코옴(glycome)은 생물체 내에 존재하는 당 (탄수화물)의 총체를 가리킨다.
- 리피돔(lipidome)은 생물체 내에 존재하는 지질의 총체를 가리킨다.
- 메타볼롬(metabolome)은 생물체 내에 존재하는 대사 물질의 총체를 가리킨다.
- 피지옴(physiome)은 생명·생체에서의 생리 기능의 총체를 가리킨다.
- 페노믹스(phenome)는 생명·생체에서의 표현형의 총체를 가리킨다.
- 바이옴(biome)은 생물 군집의 총체를 가리킨다.
3. 오믹스의 종류
생물학의 오믹스 주제 목록
;유전체학
:생물의 게놈 연구 분야
:;인지 유전체학
::유전자에 의해 인지 기능이 어떻게 변하는지에 관한 연구 분야
:;비교 유전체학
::다른 생물 종 또는 계통 간의 게놈 구조 및 기능에 관한 연구 분야
:;기능 유전체학
::유전자와 단백질의 기능과 상호 작용에 관한 연구 분야 (종종 전사체학을 사용)
:;메타게놈학
::메타게놈, 즉 환경 시료로부터 직접 회수된 유전 물질 연구 분야
:;개인 유전체학
::개인의 게놈의 서열 결정 및 분석에 관한 연구 분야. 개인의 유전자형을 알면, 그 사람의 형질이나 질병 위험 가능성을 판정할 수 있다. 맞춤 의료에 도움이 된다.
:;후성 유전체학
유전 물질에 대한 후생 유전학적 수식의 종합적인 연구 분야
;단백체학
:단백질, 특히 그 구조와 기능에 대한 대규모 연구 분야. 질량 분석 기술이 사용된다.
:;면역 단백질체학
::면역 반응에 관여하는 대량의 단백질(단백질체) 연구 분야
:;뉴트리프로테오믹스
::식사의 영양 성분과 비영양 성분을 분자 수준에서 특정하는 연구 분야
:;프로테오게노믹스
::단백질체학과 유전체학을 융합한 생물학의 새로운 연구 분야. 유전자 주석에 단백질체학 데이터가 사용된다.
;구조 유전체학
:실험적 접근법과 모델링 접근법을 조합하여 게놈에 암호화된 모든 단백질의 3차원 구조에 대한 연구 분야
;리피도믹스
:지질의 대사 경로와 네트워크를 대규모로 분석하는 연구 분야. 질량 분석 기술이 사용된다.
;푸도믹스
:소비자의 안전, 건강, 지식을 향상시키기 위해 첨단 기술의 응용과 통합을 통해 식품과 영양에 관해 연구하는 분야.
;전사체학
:전사체의 구조와 기능 연구. 전사체란 세포에서 생성된 mRNA, rRNA, tRNA, 및 기타 비암호화 RNA를 포함한 모든 RNA 분자의 집합을 의미한다.
;대사체학
:대사 산물을 포함한 화학적 프로세스의 과학적 연구. 이는 특정 세포의 행동이 남기는 특유의 화학적 핑거프린트의 계통적 연구이며, 그 소분자 대사물의 총체에 대한 연구 분야이다.
;메타보노믹스
:병태 생리학적 자극 또는 유전적 개변에 대한 생체 시스템의 동적으로 변동하는 대사 반응 연구 분야.
;영양 유전체학
:인간 게놈과 영양과 건강의 관계에 대한 연구 분야.
;뉴트리제네틱스
:식생활과 건강의 상호 작용에 유전적 변이가 미치는 영향을 연구하고, 민감성의 하위 그룹에 미치는 영향을 연구한다.
;뉴트리제노믹스
:유전자 발현에 미치는 음식 및 식품 구성 요소의 영향 연구. 게놈, 프로테옴, 대사체에 대한 영양소의 영향을 연구하는 분야.
;약물 유전체학 (게놈 약리학)
:약물에 대한 모든 인간 게놈 내 변이의 영향을 조사하는 연구 분야.
;약물미생물체학
:약물에 대한 인간 마이크로바이옴 내 변이의 영향을 조사하는 연구 분야.
;독성 유전체학
:유해 물질에 반응하는 생물의 특정 세포 또는 조직에서 유전자 발현 및 단백질 활성에 관한 연구 분야.
;사이코게노믹스
:정상적인 행동의 생물학적 기질 및 행동 이상으로 나타나는 뇌 질환에 대한 더 나은 이해를 얻기 위해 유전체학과 단백질체학의 강력한 도구를 적용하는 연구 분야. 예를 들어, 약물 중독 연구에 사이코게노믹스를 적용하는 궁극적인 목표는 이러한 장애에 대한 보다 효과적인 치료법, 객관적인 진단 도구, 예방 조치, 그리고 궁극적으로는 치료법을 개발하는 것이다.
;줄기 세포 유전체학
:인간의 생물학 및 병리 상태를 이해하고, 최종적으로 임상에 적용하기 위해 주요 모델 시스템으로서 줄기 세포를 확립하는 것을 목표로 하는 연구 분야
;커넥토믹스
:커넥톰에 대한 연구 분야. 커넥톰이란 뇌에서 뉴런의 결합 전체를 의미한다.
;미생물체학
:동물의 소화관에 서식하는 미생물군 (마이크로바이옴)의 게놈 연구 분야
3. 1. 유전체학 (Genomics)
유전체학은 생물의 게놈에 대한 연구이다.- '''인지 유전체학''': 유전자 프로필과 관련된 인지 과정의 변화에 대한 연구이다.
- '''비교 유전체학''': 서로 다른 생물 종 또는 균주 간의 게놈 구조와 기능의 관계에 대한 연구이다.
- '''기능 유전체학''': 유전자 및 단백질 기능과 상호 작용을 설명한다(종종 전사체학을 사용).
- '''메타유전체학''': 메타게놈, 즉 환경 샘플에서 직접 회수된 유전 물질에 대한 연구이다.
- '''신경유전체학''': 신경계의 발달과 기능에 대한 유전적 영향에 대한 연구이다.
- '''팬유전체학''': 주어진 종 내에서 발견되는 전체 유전자 또는 게놈 모음에 대한 연구이다.
- '''개인 유전체학''': 개인의 게놈의 염기 서열 분석 및 분석과 관련된 유전체학의 한 분야이다. 일단 유전자형이 알려지면, 개인의 유전자형을 공개된 문헌과 비교하여 특성 발현 및 질병 위험의 가능성을 결정할 수 있다. 맞춤 의학에 도움이 된다.
- '''전기유전체학''': 세포, 조직 및 유기체의 유전자 발현 프로필을 강화하는 외인성 전기장의 역할과 관련된 유전체학의 한 분야이다.
3. 2. 단백체학 (Proteomics)
프로테옴은 유기체 또는 시스템에 의해 생성된 특정 단백질 세트에 대한 변형을 포함하여 전체 단백질 보완물이다.단백체학은 단백질, 특히 단백질의 구조와 기능을 대규모로 연구하는 분야이다. 질량 분석 기술이 사용된다.
- '''케모프로테오믹스''': 단백질-소분자 상호 작용을 연구하는 데 사용되는 기술이다.
- '''면역프로테오믹스''': 면역 반응과 관련된 대규모 단백질 집합(프로테오믹스) 연구이다.
- '''영양프로테오믹스''': 식이의 영양 및 비영양 성분의 분자 표적 식별하며 단백질 발현 연구에 프로테오믹스 질량 분석 데이터를 사용한다.
- '''프로테오게노믹스''': 프로테오믹스와 유전체학의 교차점에서 부상하는 생물학 연구 분야로 유전자 주석에 프로테오믹스 데이터를 사용한다.
- '''구조 유전체학''': 실험 및 모델링 접근 방식을 결합하여 주어진 게놈에 의해 암호화된 모든 단백질의 3차원 구조를 연구한다.
3. 3. 대사체학 (Metabolomics)
대사체는 생물학적 매트릭스 내에서 발견되는 작은 분자들의 집합체이다.대사체학은 대사체를 포함하는 화학적 과정에 대한 과학적 연구이다. "특정 세포 과정이 남기는 고유한 화학적 지문", 즉 작은 분자 대사체 프로파일에 대한 연구이다.
3. 4. 기타 오믹스 분야
유전체학, 전사체학, 단백체학, 상호작용체학, 대사체학, 독성유전체학, 문헌체학, 약물유전체학, 화학유전체학, 생리체학, 생명계학, 변이체학, 노화체학, 회춘체학, 지질체학 등 다양한 오믹스 분야가 연구되고 있다.후성유전체학은 DNA 염기서열 변화 없이 유전자 발현을 조절하는 기전을 연구하는 분야로, Hi-C를 이용한 염색체 구조 분석, 다양한 ChIP-seq 및 기타 시퀀싱 방법과 단백질체 분획화의 조합, 바이설파이트 시퀀싱과 같은 시토신의 화학적 변형을 찾는 시퀀싱 방법 등이 활용된다. 4D 핵유전체 컨소시엄은 2017년에 IHEC (국제 인간 후성유전체 컨소시엄)에 공식적으로 합류했다.[15][16]
미생물군집은 특정 환경에 서식하는 미생물 공동체로, 이들의 유전체, 즉 미생물군유전체를 연구하는 분야가 미생물유전체학이다.[19] 이 분야는 샘플링 방법, 배양체학(미생물학), 미세 유체 공학 장-칩 장치, PCR, DNA 지문 분석, 다중 오믹스 연구, 동물 모델 등을 활용하여 미생물군집의 역학, 기능, 구조를 연구한다.[18]
지질체학은 세포 내 지질 전체를, 당질체학은 당질체, 즉 당과 탄수화물을 포괄적으로 연구한다. 푸드오믹스는 식품 및 영양 영역을, 전사체학은 RNA 분자의 집합인 전사체를 연구한다. 영양유전체학은 인간 게놈, 영양, 건강 간의 관계를 연구하며, 영양유전학과 영양유전체학으로 나뉜다. 약물유전체학은 약물에 대한 인간 게놈 내 변이의 영향을, 약물미생물유전체학은 약물에 대한 인간 미생물군집 내 변이의 영향을 조사한다. 독성유전체학은 독성 물질에 대한 유전자 및 단백질 활동 정보를 다룬다.
이 외에도 미토인터랙토믹스(Mitointeractome), 정신유전체학(Psychogenomics), 줄기 세포 유전체학(Stem cell genomics), 커넥토믹스(Connectomics), 세포학(Cellomics), 토모믹스,[26] 바이러스 메타유전체학(Viral metagenomics), 에토믹스,[27] 비디오믹스, 멀티오믹스(Multiomics)[28] 등 다양한 오믹스 분야가 존재한다.
4. 한국에서의 오믹스 연구
5. 사회적 의미와 전망
참조
[1]
논문
Omics in Radiation Biology: Surprised but Not Disappointed
[2]
논문
Plant functional genomics
[3]
웹사이트
scleroma, n : Oxford English Dictionary
http://www.oed.com/v[...]
2011-04-25
[4]
웹사이트
rhizome, n : Oxford English Dictionary
http://www.oed.com/v[...]
2011-04-25
[5]
웹사이트
-oma, comb. form : Oxford English Dictionary
http://www.oed.com/v[...]
2011-04-25
[6]
웹사이트
Home : Oxford English Dictionary
http://www.oed.com/v[...]
2011-04-25
[7]
웹사이트
biome, n. : Oxford English Dictionary
http://www.oed.com/v[...]
2011-04-25
[8]
서적
Verbreitung und Ursache der Parthenogenesis im Pflanzen – und Tierreiche
https://www.biodiver[...]
Verlag Fischer, Jena
[9]
간행물
The Oxford English Dictionary
[10]
간행물
A Greek-English Lexicon
[11]
논문
Genome-wide co-expression analysis in multiple tissues
2008
[12]
웹사이트
O M E S Table
http://bioinfo.mbb.y[...]
Yale
2002
[13]
논문
Why prokaryotes have pangenomes
http://eprints.white[...]
2017-03-28
[14]
논문
Electrically Stimulated Gene Expression under Exogenously Applied Electric Fields
2023-05-04
[15]
논문
The International Nucleome Consortium
2015-03-04
[16]
논문
The 4D nucleome: Evidence for a dynamic nuclear landscape based on co-aligned active and inactive nuclear compartments
2015-10-07
[17]
논문
Microbiome definition re-visited: Old concepts and new challenges
[18]
논문
Chapter Two - Techniques, procedures, and applications in microbiome analysis
https://www.scienced[...]
Academic Press
2024-01-01
[19]
논문
Microbiomics: Were we all wrong before?
https://pubmed.ncbi.[...]
2021-02
[20]
논문
Microbial culturomics: paradigm shift in the human gut microbiome study
2012-12
[21]
논문
Culture of previously uncultured members of the human gut microbiota by culturomics
2016-12
[22]
논문
Culturomics: a new approach to study the human microbiome
2012-12
[23]
뉴스
Foodomics: The science of food
https://frontlinegen[...]
2020-11-27
[24]
논문
Food analysis and Foodomics
https://www.scienced[...]
2009-10
[25]
논문
Quantitative analysis of culture using millions of digitized books
2011
[26]
논문
Rapid multivariate analysis of 3D ToF-SIMSdata: graphical processor units (GPUs) and low-discrepancy subsampling for large-scale principal component analysis
2016
[27]
논문
The ethomics era?
[28]
논문
Integration of Metabolomic and Other Omics Data in Population-Based Study Designs: An Epidemiological Perspective
2019-06-18
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com