-omiki

Moj wczorajszy wpis do "Z bocianiego gniazda" byl bardzo techniczny, hermetyczny wrecz. Zrozumialy dla tych, ktorzy przeszli przez ogien i wode biologii molekularnej. Tekst jest ciekawy, prezentuje cos nowego, ale brakuje waznej odpowiedzi.  Odpowiedzi na pytanie po co to sie robi. O co w tym wszystkim chodzi?

Jeden z moich profesorow uzywa takiego modelu myslowego.  To co komorka/organizm WIE jest zapisane w jego DNA, w genomie. Wiedza w postaci genow i sekwencji regulujacych wyznacza zakres funkcjonowania. Poznaniem tego co „wie” organizm, zajmuje sie genomika.

To co ma „w glowie” organizm decyduje o tym jak i o czym MYSLI. Takie mysli na poziomie molekularnym to mRNA czyli informacyjny kwas rybonukleinowy. mRNA powstaje w procesie transkrypcji genow i to jak intensywnie organizm o danej rzeczy mysli mozna porownac z intensywnoscia transkrypcji (ekspresja). Wazne mysli pojawiaja sie w wielu kopiach. Jesli jakis temat jest malo istotny, komorka nie musi sie tym przejmowac i myslec, nie dochodzi do transkrypcji. Badanie tego o czym mysli organizm w danej sytuacji zajmuje sie transkryptomika.

Transkrypty to informacja pochodzaca z genow, w ktorej zakodowy jest plan konstrukcyjny budowy bialek. Bialka pelnia rozne role: tworza strukture komorki, buduja wszystkie mechanizmy, jako enzymy katalizuja roznorodne reakcje. Bialko powstale w komorce to DZIALANIE. Nie kazda mysl (mRNA) przeklada sie na czyny (bialko). Tak samo jak w makroswiecie. Niektore nawet nachalne mysli nie sa realizowane. Jest to wynik regulacji, zasad postepowania, ktoremu poddaje sie komorka. Relacje miedzy bialkami, ich oddzialywanie na komorke, ich ilosc i aktywnosc to pole dzialania proteomiki.    

Niektore bialka pelnia role enzymow. Te czasteczki umozliwiaja zajscie reakcji przemieniajac substraty w produkty. Enzymy bardzo czesto dzialaja w zespolach, czyli gdy produkt jednego jest wykorzystywany przez kolejny enzym. Calosc przemian to metabolizm. Jesli w danej chwili uchwycimy ilosc substancji mozemy dowiedziec sie co komorka ZROBILA. Poziom metabolitow (substancji), ich zmiany w czasie, sa konsekwencja wszystkich powyzszych etapow. Sledzenie metabolitow ich pomiar w roznych sytuacjach to metabolomika.

Jest jeszcze biologia systemow, ktora stara sie poskladac dane pochodzac z powyzszych dziedzin. To nie jest latwe. Skladanie danych z roznych rodzajow urzedzen, o roznych wymiarach, nie jest moim wymarzonym zajeciem. Celem jest zbudowanie spojnego, dzialajacego modelu procesow zyciowych. Powyzszy model to daleko idace uproszczenie, ale jak kazdy model, ma na celu ulatwienie objecie tematu.

Wiele metod analitycznych ma na celu zbadanie procesow zyciowych na roznych poziomach. Opisana wczoraj metoda sekwencjonowania to wymyslne narzedzie, ktore mozna wykorzystac do czytania „wiedzy i mysli” (genow i transkryptow) organizmu. Jestesmy juz bardzo daleko od czasow Mendla i Watsona&Creeka, ale nadal to badanie czesto „dziewiczych terenow”, do ktorego wykorzystuje sie coraz bardziej skaplikowane narzedzia.

Udalo mi sie tez przemycic w tekscie czym sa tytulowe „-omiki”. Bardzo czesto naukowcy staraja sie nazwac swoja dzialke badan jako wlasnie „-omike” np. badanie metabolizmu siarki to sulfobolomika, a poznawanie okrzemek ta diatomika J To jest czasem bardzo smieszne pragnienie.