ยีนของ Michael Snyder บอกเขาว่าเขาอาจมีความเสี่ยงที่จะเป็นเบาหวานชนิดที่ 2 มากขึ้น นักพันธุศาสตร์ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดไม่กังวล เขารู้สึกสุขภาพดีและไม่มีประวัติครอบครัวเป็นโรคนี้ แต่ในขณะที่เขาตรวจสอบข้อมูลทางชีววิทยาของเขาในด้านอื่นๆ เป็นเวลาหลายเดือนและหลายปี เขาพบว่าโรคเบาหวานกำลังเกิดขึ้นจริง แม้ว่าเขาจะไม่แสดงอาการใดๆ ก็ตาม
เรื่องราวของสไนเดอร์แสดงให้เห็นถึงพลังของการมองข้ามจีโนม
ซึ่งเป็นรายการข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เรื่องราวของเขาเปลี่ยนมุมมองหนึ่งมิติของจีโนมให้กลายเป็นมุมมองหลายมิติ ในหลาย ๆ ด้าน จีโนมเป็นเหมือนแผนที่กระดาษของโลก แผนที่นั้นแสดงให้เห็นว่าเมืองต่างๆ อยู่ที่ไหน แต่ไม่ได้กล่าวถึงประเทศใดที่ค้าขายกัน เมืองใดมีการแข่งขันฟุตบอลที่ดุเดือด หรือรัฐใดจะเปิดรับผู้สมัครทางการเมืองรายใดรายหนึ่ง
เปิดหนึ่งในแผนที่ดิจิทัลในปัจจุบัน และแหล่งข้อมูลซ้อนทับจำนวนมากให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่มีรายละเอียดมากมาย ด้วยการแตะไม่กี่ครั้ง Google Maps สามารถแสดงวิธีเดินทางข้ามบอสตันในชั่วโมงเร่งด่วน เสนอเส้นทางอื่นรอบปัญหาการจราจร และบอกคุณว่าจะไปรับพิซซ่าที่ไหนระหว่างทาง
ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์อย่าง Snyder กำลังพัฒนาเครื่องมือทางชีววิทยาแบบเดียวกันนี้ ซึ่งมีผลที่ตามมาอย่างมากมาย เพื่อหาว่ามีอะไรเกิดขึ้นจริงภายในสิ่งมีชีวิต หรือภายในอวัยวะหรือเซลล์เฉพาะ นักวิจัยกำลังเชื่อมโยงจีโนมกับข้อมูลขนาดใหญ่เกี่ยวกับผลลัพธ์ของยีนเหล่านั้น ณ เวลาที่กำหนด ในสถานที่เฉพาะ เพื่อตอบสนองต่อแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง
เส้นทางที่ยุ่งเหยิง
การเชื่อมต่อระหว่างยีนและผลลัพธ์ (บน ซ้าย) หรือภายในชั้นโอมิก (ล่าง ซ้าย) สามารถให้เบาะแสบางอย่างเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต แต่การรวมชุดข้อมูล omic สามารถเปิดเผยมุมมองที่สมบูรณ์มากขึ้นของกิจกรรมทางชีวภาพ (ขวา)
ที. ทิบบิทส์
ที่มา: Katsuyuki Yugi et al / Trends in Biotech. 2016
ในขณะที่จีโนมส่วนใหญ่ยังคงมีเสถียรภาพตลอดเวลา “โอม” อื่น ๆ จะเปลี่ยนแปลงไปตามยีนที่เปิดและปิดในช่วงเวลาเฉพาะในสถานที่เฉพาะในร่างกาย โปร ตีโอม ( โปรตีนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด) และ เมตาโบ โลม (เมตาโบไลต์ทั้งหมดหรือโมเลกุลขนาดเล็กที่เป็นผลลัพธ์ของกระบวนการทางชีววิทยา) เป็นชุดข้อมูลที่ทรงพลังสองชุดที่มีข้อมูลมากขึ้นเมื่อใช้ร่วมกันในรูปแบบมัลติโอมิก พวกเขาแสดงให้เห็นว่าคู่มือการใช้งานจีโนมนั้นถูกนำไปใช้จริงอย่างไร
“จีโนมบอกคุณว่าจะเกิดอะไรขึ้น” Oliver Fiehnนักชีวเคมีจาก University of California, Davis กล่าว โปรตีโอมและเมตาโบโลมสามารถแสดงสิ่งที่เกิดขึ้นจริงได้
และเช่นเดียวกับที่นักวางผังเมืองใช้ข้อมูลเกี่ยวกับรูปแบบการจราจรเพื่อค้นหาว่าจะขยายถนนได้ที่ไหนและต้องหยุดไฟอย่างไร นักชีววิทยาสามารถใช้เครือข่ายที่พันกันเหล่านี้เพื่อทำนายในระดับโมเลกุลว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะตอบสนองอย่างไรภายใต้สภาวะเฉพาะ
โดยการเชื่อมโยงเลเยอร์เหล่านี้กับเลเยอร์อื่นๆ เพื่อขยายจากจีโนมไปสู่มัลติโอมิกส์ นักวิทยาศาสตร์อาจสามารถบรรลุเป้าหมายของยาเฉพาะบุคคลได้ เช่น เพื่อหาว่า การรักษาแบบใดที่ผู้ป่วยมะเร็งแต่ละรายจะตอบสนองได้ดีที่สุด โดยอิงจากพลวัตของเครือข่าย รับผิดชอบเนื้องอก หรือคาดการณ์ว่าวัคซีนทดลองจะทำงานได้หรือไม่ก่อนที่จะเข้าสู่การทดสอบทางคลินิกที่มีราคาแพง หรือช่วยให้พืชผลเจริญเติบโตได้ดีขึ้นในฤดูแล้ง
และในขณะที่แอปพลิเคชันจำนวนมากยังคงอยู่ในอนาคต นักวิจัยกำลังวางรากฐานในขณะนี้
Nitin Baligaผู้อำนวยการ Institute for Systems Biology ในซีแอตเทิลกล่าวว่า “ชีววิทยากำลังดำเนินการในแบบที่ไม่เคยทำมาก่อน”
credit : drownforvermont.com photoshopcs6serialnumber.com everybodysgottheirsomething.com themeaningfulcollateral.com milesranger.com tweetersation.com echolore.net siterings.net powerlessbooks.com livingserrallo.com
