Visión General
La genómica funcional tiene como objetivo cerrar la brecha entre la secuencia del genoma y la función biológica, caracterizando sistemáticamente los roles de los genes, sus productos y sus interacciones a escala genómica. Mientras que la genómica estructural proporciona el plano estático del ADN de un organismo, la genómica funcional pregunta qué hace cada elemento, cuándo y dónde está activo, y cómo participa en las redes celulares. El campo integra datos de transcriptómica, proteómica y cribados de perturbación de alto rendimiento para asignar función biológica a cada gen. Esta perspectiva a nivel de sistemas se ha vuelto esencial para comprender fenotipos complejos.
Métodos
Varios enfoques de alto rendimiento impulsan la genómica funcional. Los cribados de pérdida de función utilizan interferencia de ARN (ARNi) o bibliotecas de CRISPR-Cas9 para eliminar genes sistemáticamente y observar consecuencias fenotípicas. Los cribados de ganancia de función sobreexpresan bibliotecas de ADNc para identificar genes que impulsan fenotipos particulares. El mapeo de interacciones proteicas (mediante doble híbrido en levadura o purificación por afinidad-espectrometría de masas) construye redes de interacción a escala genómica. El perfilado de expresión génica mediante RNA-seq o microarrays revela patrones de coexpresión que sugieren relaciones funcionales. La integración de diversos tipos de datos mediante aprendizaje automático predice la función génica con precisión creciente, asignando anotaciones como términos de la Ontología Génica basados en evidencia multi-ómica.
Aplicaciones
La genómica funcional impulsa descubrimientos en todos los dominios de la vida. En investigación del cáncer, los cribados CRISPR identifican genes esenciales para el crecimiento tumoral y genes cuya pérdida confiere resistencia a fármacos. En microbiología, los ensayos de aptitud genómica identifican genes requeridos para la patogénesis. Las aplicaciones agrícolas incluyen la identificación de genes que controlan el rendimiento, la tolerancia al estrés y el contenido nutricional mediante la combinación de tecnología de ADN recombinante y cribado funcional. El campo continúa evolucionando con tecnologías de célula única y cribados CRISPR in vivo que revelan la función génica en contextos tisulares nativos, acercándonos a una anotación funcional completa del genoma.
