Геном

Схематичне зображення ДНК в еукаріотів: клітина — клітинне ядро — хромосома — ДНК.

Гено́м — це повний набір генетичної інформації в організмі. Геном надає всю інформацію, необхідну організму для функціонування.^[1]

У живих організмах геном зберігається в довгих молекулах ДНК, які називаються хромосомами; або, у випадку деяких вірусів, у РНК. Невеликі ділянки ДНК, які називаються генами, і складаються з певних послідовностей нуклеотидів, кодують молекули РНК, з інформації яких синтезуються білкові молекули, необхідні організму. В еукаріотів геном кожної клітини міститься в клітинному ядрі, оточеному мембраною. Прокаріоти, які не містять внутрішніх мембран, зберігають свій геном у ділянці цитоплазми, яка називається нуклеоїдом.^[1] Також до геному відносять весь позахромосомний генетичний матеріал, в який входять мітохондріальна, пластидна ДНК, плазміди тощо.

Геном служить комплексним планом, який керує ростом, розвитком, функціонуванням і розмноженням усіх живих організмів. Вивчення геномів лежить в основі сучасної біології, розгадуючи таємниці різноманітності життя, еволюції та фундаментальних біологічних процесів. Поняття геному охоплює не лише послідовність нуклеотидів, які складають генетичний матеріал, але й складне розташування генів, регуляторних елементів і некодуючих ділянок у хромосомах організму.

Удосконалення технологій, зокрема секвенування ДНК, революціонізувало нашу здатність розшифровувати й аналізувати геноми різних видів, від простих бактерій до складних багатоклітинних організмів, включаючи людей. Цей прогрес призвів до новаторських відкриттів, що проливають світло на генетичні варіації, еволюційні зв’язки та складні мережі, що лежать в основі біологічних систем. Геноміка, як наука, досліджує геном, включаючи організацію, функції та взаємодію генів в організмі.

Історія

Модель ДНК, створена Френсісом Кріком і Джеймсом Вотсоном у 1953 році (Музеї науки в Лондоні)

Передумови

Дослідження спадковості сягають століть, а ранні спостереження Грегора Менделя в середині 19 століття заклали основу сучасної генетики. Експерименти Менделя з рослинами гороху, задокументовані в його статті «Досліди з гібридизації рослин^[en]» у 1866 році^[2], встановили принципи успадкування та існування дискретних (розрізнених) спадкових одиниць.^[3]

Відкриття структури ДНК

Пошуки ідентифікації молекули, відповідальної за спадковість, тривали в 20 столітті, завершившись новаторською роботою Джеймса Вотсона та Френсіса Кріка. У 1953 році вони з’ясували структуру подвійної спіралі ДНК, що стало ключовим моментом в історії молекулярної біології. Їх основоположна наукова стаття «Молекулярна структура нуклеїнових кислот: структура нуклеїнової кислоти дезоксирибози», опублікована в провідному науковому журналі Nature, окреслила структуру молекули ДНК, яка розкриває, як генетична інформація кодується та передається.^[4]

Секвенування геному

Вивчення геномів значно просунулося з розвитком технологій секвенування ДНК. Представлення Фредеріком Сенгером першого методу секвенування в 1970-х роках, описане в науковій статті «Секвенуванні з інгібіторами, що обривають ланцюг» (1977), зробило революцію в галузі та проклало шлях для наступних інновацій у підходах до секвенування.^[5]

Проєкт геному людини

Хронологія Проєкту геному людини

Одним із найбільш монументальних наукових починань у геноміці був Проєкт геному людини. Започаткований у 1990 році^[6] та повністю завершений у 2003 році^[7], Проєкт геному людини мав на меті секвенувати та картувати весь геном людини. Спільними зусиллями були задіяні вчені з усього світу, що призвело до публікації опису послідовності геному людини в провідних наукових журналах Nature і Science.^[8]

Подальші дослідження, опубліковані в 2022 році, пролили світло на функції навіть тих ділянок геному, що залишились недослідженими під час Проєкту геному людини.^[9]

Еволюція секвенування

Секвенсор Oxford Nanopore Technologies Mk1c

Еволюція високопродуктивних технологій секвенування — секвенування наступного покоління^[en] (NGS), такі як секвенування Illumina^[en], піросеквенування та іонне напівпровідникове секвенування, експоненціально розширили можливості секвенування, уможливлюючи швидший і економічніший аналіз геномів. Розробка платфор NGS такими компаніями, як Illumina^[en], і подальші їх вдосконалення значно сприяли нашій здатності швидко й відносно дешево декодувати геноми.^[10]

Редагування генома

Останні роки стали свідками появи CRISPR-Cas9 як революційного інструменту для точного редагування генома. За відкриття та викристання CRISPR-Cas9 для цільового редагування генів, як описано в статті «Програмована подвійна РНК-керована ДНК-ендонуклеаза в адаптивному бактеріальному імунітеті»^[11], Дженніфер Даудна та Еммануель Шарпентьє, отримали Нобелівську премію з хімії у 2020 році та цілу низку престижних наукових нагород.^[12][13]

Термінологія

Термін «геном» був запропонований Гансом Вінклером в 1920 році для опису сукупності генів в гаплоїдному наборі хромосом організмів одного біологічного виду. Первинний сенс цього терміну вказував на те, що поняття геному на відміну від генотипу є генетичною характеристикою виду в цілому, а не окремої особини. З розвитком молекулярної генетики значення даного терміну змінилося. Відомо, що ДНК, яка є носієм генетичної інформації у більшості організмів і, отже, складає основу геному, включає не тільки гени в сучасному сенсі цього слова. Велика частина ДНК еукаріотичних клітин представлена некодуючими («надмірними») послідовностями нуклеотидів, які не містять в собі інформації про білки. Таким чином, основну частину геному будь-якого організму складає вся ДНК його гаплоїдного набору хромосом.

Терміну «геном» важко надати повне і чітке визначення.^[14] Коли він був вперше визначений у 1920 році, це визначення мало такий вигляд:

набір гаплоїдних хромосом, який разом із відповідною протоплазмою визначає матеріальні основи виду.

На початку 21 сторіччя, а особливо з розвитком нових методів секвенування, стає все більше відомостей про послідовності ДНК як різних видів, так і окремих організмів в межах виду, настільки що розповсюдженою є фраза «ера геноміки».^[15] На початку 2020 року Genetics Home Reference має таке визначення геному:^[16]

Геном — це повний набір ДНК організму, включаючи всі його гени. Кожен геном містить всю інформацію, необхідну для будови та підтримки функціонування цього організму. У людей копія всього геному — понад 3 мільярдів пар основ ДНК — міститься у всіх клітинах, що мають ядро.

Проте з таким визначенням також є проблеми, адже «повний набір ДНК організму» виключає епігенетичні особливості організму^[14] чи той факт що організми часто живуть у стані симбіозу і для «підтримки функціонування організму» необхідне існування інших організмів-симбіонтів (напр. мікрофлора кишківника людини), але дане визначення не захоплює цих симбіонтів.^[17] Проте для позначення геному організму-хазяїна та геному мікроорганізмів-симбіонтів (мікробіом) використовують термін «гологеном»^[17]

Структура геномів

Генетичний матеріал

Схематична каріограма людини. Дає огляд геному людини з пронумерованими парами хромосом, його основними змінами протягом клітинного циклу (угорі по центру) і мітохондріальним геномом у масштабі (внизу ліворуч).

Геноми охоплюють спадковий матеріал організмів, який переважно складається з дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) у більшості організмів і рибонуклеїнової кислоти (РНК) у деяких вірусах. ДНК служить сховищем генетичної інформації, кодуючи інструкції для синтезу білків і контролюючи різні клітинні процеси. Хоча РНК зазвичай бере участь у синтезі білка, у деяких випадках може також відігравати регуляторну та каталітичну роль.

Крім того, генетична інформація у клітинах знаходиться й у деяких інших частинах клітини, таких як мітохондрії (мтДНК) та ДНК хлоропластів (хпДНК) у клітинах еукаріотів, та плазміди та певні типи внутрішніх вірусів у бактерій.

Обсяг генетичної інформації може відрізнятися між клітинами, що розвиваються від зародкових ліній (які формують майбутні статеві клітини) і звичайними соматичними клітинами тіла. Наприклад, деякі клітини тіла можуть втрачати частину своєї генетичної інформації під час дозрівання, як, наприклад, у випадку еритроцитів ссавців, які втрачають свої ядра. Також можуть відбуватися зміни у генах через активність транспозонів або процесів, пов'язаних із рекомбінацією генетичних послідовностей, як V(D)J-рекомбінація у клітинах імунної системи.

Отже, під геномом організму розуміють сумарну ДНК гаплоїдного набору хромосом і кожного з позахромосомних генетичних елементів, що міститься в окремій клітині зародкової лінії багатоклітинного організму. У визначенні геному окремого біологічного виду необхідно враховувати, по-перше, генетичні відмінності, пов'язані із статтю, оскільки чоловічі і жіночі статеві хромосоми відрізняються. По-друге, через величезну кількість алельних варіантів генів і супутніх послідовностей, які присутні в генофонді великих популяцій, можна говорити лише про якийсь усереднений геном, який сам по собі може мати істотні відмінності від геномів окремих особин. Розміри геномів організмів різних видів значно відрізняються один від одного і при цьому залежність між рівнем еволюційної складності біологічного вигляду і розміром його геному досить слабка.

Хромосоми та організація геному

В еукаріотичних організмах ДНК організована в структури, які називаються хромосоми, що містяться в клітинному ядрі. Кожна хромосома складається з довгих ниток ДНК, обгорнутих навколо білків, званих гістонами, утворюючи комплекс хроматин. Розташування генів, регуляторних елементів і некодуючих послідовностей уздовж хромосоми визначає функціональні та структурні компоненти геному.

Структура хромосом зазнає динамічних змін на різних етапах клітинного циклу. Конденсація та деконденсація хроматину відіграють вирішальну роль у регуляції експресії генів і клітинних процесів. Ієрархічна організація хроматину в петлі, домени та структури вищого порядку впливає на функцію та доступність геному.

Гени та некодуючі регіони

Гени — це специфічні послідовності ДНК, які містять інструкції для синтезу білків або функціональних молекул РНК. Регуляторні елементи, такі як промотори та енхансери, контролюють експресію генів, регулюючи транскрипцію ДНК у РНК. Некодуючі ділянки, які колись вважалися «сміттєвою ДНК», тепер визнані важливими регуляторами експресії генів, структурних елементів і факторів еволюційного прогресу.^[18]

Реплікація, транскрипція та трансляція ДНК

Реплікація ДНК є фундаментальним процесом, який забезпечує точну передачу генетичної інформації під час поділу клітини. Транскрипція означає синтез РНК з матриці ДНК, тоді як трансляція перетворює інформацію, яку передає РНК, у білки. Ці процеси чітко регулюються та керуються складними молекулярними механізмами.^[18]

Епігенетика та епігеном

Епігенетичні механізми охоплюють різноманітні процеси, включаючи метилювання ДНК, модифікації гістонів і регуляції некодуючими РНК, які разом формують епігеном — надгеномний рівень регуляції геному.

Метилювання ДНК передбачає додавання метильних груп до певних послідовностей ДНК, що часто пов’язано з глушінням генів – вимкненням транскрипції.

Модифікації гістонів, такі як ацетилювання, метилювання, фосфорилювання та убіквітування, змінюють структуру хроматину та впливають на доступність генів, "вмикаючи" чи "вимикаючи" їх.

Некодуючі РНК, такі як мікроРНК і довгі некодуючі РНК, відіграють роль у посттранскрипційній регуляції та ремоделюванні хроматину.

Варіативність і різноманітність геному

Варіативність генома охоплює різноманітність генетичних послідовностей, структурних варіацій і мутацій, присутніх у популяціях і в різних видах. Однонуклеотидний поліморфізм (SNP), вставки, делеції та варіації кількості копій сприяють генетичній гетерогенності (різнородності), що спостерігається як в окремих осіб, так і серед різних популяцій.

Мутації та їх вплив на фенотипи

Мутації, зміни в послідовності ДНК, є основними джерелами генетичної варіації. Точкові мутації, такі як заміни, вставки або делеції, можуть мати різноманітний вплив на функцію гена, структуру білка та, як наслдок, на фенотипові ознаки. Розуміння наслідків мутацій має вирішальне значення для з’ясування генетичної основи специфічних ознак, генетичних хвороб і еволюційних процесів.

Різноманітність геному людини

Проєкт геному людини виявив значні генетичні варіації серед індивідів, підкресливши наявність мільйонів однонуклеотидних поліморфізмів і структурних варіацій у геномі людини. Такі дослідження, як HapMap^[en][19][20] і проєкт 1000 геномів^[en][21], глибше досліджували генетичне різноманіття людини, надаючи цінну інформацію про популяційну генетику та сприйнятливість до захворювань у різних етнічних групах.

Еволюційне значення різноманітності геному

Різноманітність геномів служить сировиною для еволюції, дозволяючи популяціям адаптуватися до мінливого середовища та сприяючи різноманіттю біологічних видів. Порівняльна геноміка^[en] між видами з’ясовує еволюційні зв’язки, визначаючи ділянки генома, важливі для основних біологічних функцій, і розуміння генетичної основи адаптації.

Розмір геному

Розмір геному — загальна кількість пар основ ДНК в одній копії гаплоїдного геному. Розмір геному позитивно корелює з морфологічною складністю лише прокаріотів та нижчих еукаріотів. Проте еукаріоти, починаючи з молюсків, втрачають цю кореляцію — у цих організмів розмір геному не відповідає еволюційній складності організму.^[22]

Для визначення найменшого можливого геному, з яким може існувати організм, ведуться досліди . Так, дослідники з інституту К.Вентера^[en] розробили гіпотетичний мінімальний геном, з яким може існувати організм, і підсадили його до Mycoplasma capricolum^[en], з якої попередньо прибрали власну ДНК^[23][24] . Організм, названий SYN-1,0, не був життєздатним. SYN-1,0 містив 901 ген^[23]. Після декількох спроб вдалося розробити організм SYN-3,0, з розміром геному 531 тис. пар основ та 473 генами — найменший геном серед вільно живучих організмів на 2016 рік^[23].

Тип	Організм	Розмір геному (пари основ, bp)		Приблизна кількість генів	Примітки
Віруси	свинячий цирковірус^[en] тип 1	1,759	1.8 kb		Найменші віруси, що можуть автономно існувати в клітинах еукаріотів.[25]
Вірус	Фаг MS2^[en]	3,569	3.5kb		Перший секвенований РНК-геном[26]
Вірус	Вірус SV40	5,224	5.2kb		[27]
Вірус	Фаг ΦX174	5,386	5.4kb		Перший секвенований ДНК геном[28]
Вірус	ВІЛ	9,749	9.7kb		[29]
Вірус	Фаг λ	48,502	48kb		Часто використовується як вектор для клонування рекомбінантних ДНК [30] [31] [32]
Вірус	Мегавірус	1,259,197	1.3Mb		До 2013 найбільший відомий геном вірусів.[33]
Вірус	Pandoravirus salinus^[en]	2,470,000	2.47Mb		найбільший відомий геном вірусів.[34]
Бактерія	Nasuia deltocephalinicola^[en] (штам NAS-ALF)	112,091	112kb		Найменший геном не вірусів.[35]
Бактерія	Гемофільна паличка	1,830,000	1.8Mb		Перший секвенований геном, Липень 1995[36]
Бактерія	Escherichia coli	4,600,000	4.6Mb	4288	[37]
Бактерія — ціанобактеріїя	Prochlorococcus spp. (1.7 Mb)	1,700,000	1.7Mb	1884	Найменший відомий геном ціанобактерій[38][39]
Бактерія — ціанобактеріїя	Nostoc punctiforme^[en]	9,000,000	9Mb	7432	7432 відкритих рамок зчитування[40]
Амеба	Polychaos dubium («Amoeba» dubia)	670,000,000,000	670Gb		Найбільший відомий геном.[41] (Спірно)[42]
Рослина	Genlisea tuberosa^[en]	61,000,000	61Mb		Найменший відомий геном покритонасінних, 2014.[43]
Рослина	Arabidopsis thaliana	157,000,000	157Mb	25498	Перший секвенований геном рослин, грудень 2000.[44]
Рослина	Populus trichocarpa (тополя)	480,000,000	480Mb	73013	Перший секвенований геном дерева, вересень 2006[45]
Рослина	Paris japonica^[en] (Japanese-native, pale-petal)	150,000,000,000	150Gb		Найбільший геном рослин[46]
Рослина — мох	Physcomitrella patens	480,000,000	480Mb		Перший секвенований геном мохоподібних, Січень 2008.[47]
Гриб — дріжджі	Saccharomyces cerevisiae (пивні дріжджі)	12,100,000	12.1Mb	6294	Перший секвенований геном еукаріот, 1996[48]
Нематода	Pratylenchus coffeae^[en]	20,000,000	20Mb		[49] Найменший відомий геном тварини[50]
Нематода	Caenorhabditis elegans	100,300,000	100Mb	19000	Перший секвенований геном багатоклітинного організму, грудень1998[51]
Комаха	Drosophila melanogaster (плодова муха)	175,000,000	175Mb	13600	[52]
Комаха	Apis mellifera (медоносна бджола)	236,000,000	236Mb	10157	[53]
Комаха	Bombyx mori (шовкопряд)	432,000,000	432Mb	14623	[54]
Ссавці	Mus musculus (миша)	2,700,000,000	2.7Gb	20210	[55]
Ссавці	Homo sapiens	3,200,000,000	3.2Gb	20000	[56][57]
Риби	Tetraodon nigroviridis	385,000,000	390Mb		Найменший відомий геном хребетних тварин[58][59][60]

Перспективні технології в дослідженнях генома

Секвенування третього покоління

Апарат для секвенування PacBio (від Pacific Biosciences)

Технології секвенування третього покоління, такі як секвенування Oxford Nanopore^[en][61][62] та одномолекулярне секвенування в реальному часі^[en] (SMRT або PacBio-секвенування)^[63][64], пропонують секвенування в реальному часі та можливість секвенування більшої довжини зчитувань. Ці досягнення підвищують точність, дозволяючи аналізувати складні геномні області, структурні варіації та епігенетичні модифікації з більшою точністю та ефективністю.

Одноклітинна геноміка

Методи секвенування окремих клітин (одноклітинний аналіз^[en]) революціонізують наше розуміння клітинної гетерогенності в тканинах. Вони дають уявлення про процеси розвитку, механізми захворювання та потенційні терапевтичні цілі, характеризуючи окремі клітини та розкриваючи клітинно-специфічні генетичні ознаки.^[65][66][67]

Функціональна геноміка на основі CRISPR

Методи функціональної геноміки^[en] на основі CRISPR, такі як нокаут генів^[68][69] і активаційні екрани^[70], дозволяють високопродуктивно з’ясувовати функції генів і регуляторні мережі. Ці інструменти допомагають розкрити складні генетичні взаємодії та шляхи, що лежать в основі захворювань, відкриваючи шлях для потенційних терапевтичних втручань.

Мультиоміка

Інтеграція різних даних оміксних технологій та інших даних в мультиоміці.^[71]

Мультиоміка — інтегративний аналіз біологічних даних в біоінформатиці, який поєднує геноміку з іншими оміксними дослідженнями (наприклад, епігеномікою, транскриптомікою, протеомікою, метаболомікою), пропонує цілісне розуміння біологічних систем. Це комплексне відображення молекулярних взаємодій і регуляторних мереж є перспективним у персоналізованій медицині та системній біології.

Генотерапія та редагування генома

Постійний прогрес у технологіях редагування генів, таких як системи CRISPR і редагування основ, пропонують багатообіцяючі шляхи для точної генотерапії та редагування генома. Ці технології мають потенціал для лікування генетичних розладів, та різноманітних захворювань шляхом точної модифікації геному.^[71]

Див. також

• Геноміка
• Генетика
• Епігенетика
• Епігеном
• Епігеноміка
• Клітинне ядро
• Метагеноміка
• Молекулярна біологія
• Біоінформатика

Примітки

1. genome | Learn Science at Scitable. www.nature.com (англ.). Процитовано 22 грудня 2023.
2. Johann Gregor Mendel (1866). Experiments in Plant Hybridization.
3. Abbott, Scott; Fairbanks, Daniel J (1 жовтня 2016). Experiments on Plant Hybrids by Gregor Mendel. Genetics. Т. 204, № 2. с. 407—422. doi:10.1534/genetics.116.195198. ISSN 1943-2631. PMC 5068836. PMID 27729492. Процитовано 22 грудня 2023.
4. Watson, J. D.; Crick, F. H. C. (1953-04). Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature (англ.). Т. 171, № 4356. с. 737—738. doi:10.1038/171737a0. ISSN 1476-4687. Процитовано 22 грудня 2023.
5. Sanger, F.; Nicklen, S.; Coulson, A. R. (1977-12). DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 74, № 12. с. 5463—5467. doi:10.1073/pnas.74.12.5463. ISSN 0027-8424. PMC 431765. PMID 271968. Процитовано 22 грудня 2023.
6. Watson, James D. (6 квітня 1990). The Human Genome Project: Past, Present, and Future. Science (англ.). Т. 248, № 4951. с. 44—49. doi:10.1126/science.2181665. ISSN 0036-8075. Процитовано 20 грудня 2023.
7. Powledge, Tabitha M (2003). Human genome project completed. Genome Biology (англ.). Т. 4. с. spotlight–20030415–01. doi:10.1186/gb-spotlight-20030415-01. ISSN 1465-6906. Процитовано 20 грудня 2023.
8. Venter, J. Craig; Adams, Mark D.; Myers, Eugene W.; Li, Peter W.; Mural, Richard J.; Sutton, Granger G.; Smith, Hamilton O.; Yandell, Mark; Evans, Cheryl A. (16 лютого 2001). The Sequence of the Human Genome. Science (англ.). Т. 291, № 5507. с. 1304—1351. doi:10.1126/science.1058040. ISSN 0036-8075. Процитовано 20 грудня 2023.
9. Nurk, Sergey; Koren, Sergey; Rhie, Arang; Rautiainen, Mikko; Bzikadze, Andrey V.; Mikheenko, Alla; Vollger, Mitchell R.; Altemose, Nicolas; Uralsky, Lev (2022-04). The complete sequence of a human genome. Science (англ.). Т. 376, № 6588. с. 44—53. doi:10.1126/science.abj6987. ISSN 0036-8075. PMC 9186530. PMID 35357919. Процитовано 22 грудня 2023.
10. Mardis, Elaine R. (1 вересня 2008). Next-Generation DNA Sequencing Methods. Annual Review of Genomics and Human Genetics (англ.). Т. 9, № 1. с. 387—402. doi:10.1146/annurev.genom.9.081307.164359. ISSN 1527-8204. Процитовано 22 грудня 2023.
11. Jinek, Martin; Chylinski, Krzysztof; Fonfara, Ines; Hauer, Michael; Doudna, Jennifer A.; Charpentier, Emmanuelle (17 серпня 2012). A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity. Science (англ.). Т. 337, № 6096. с. 816—821. doi:10.1126/science.1225829. ISSN 0036-8075. PMC 6286148. PMID 22745249. Процитовано 6 серпня 2023.
12. The Nobel Prize in Chemistry 2020. NobelPrize.org (амер.). Процитовано 22 грудня 2023.
13. Doudna, Jennifer A.; Charpentier, Emmanuelle (28 листопада 2014). The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science (англ.). Т. 346, № 6213. doi:10.1126/science.1258096. ISSN 0036-8075. Процитовано 6 серпня 2023.
14. Goldman, Aaron David; Landweber, Laura F. (07 2016). What Is a Genome?. PLoS genetics. Т. 12, № 7. с. e1006181. doi:10.1371/journal.pgen.1006181. ISSN 1553-7404. PMC 4956268. PMID 27442251. Архів оригіналу за 13 листопада 2016. Процитовано 22 лютого 2020.
15. Poliakov, Eugenia; Cooper, David N.; Stepchenkova, Elena I.; Rogozin, Igor B. (2015). Genetics in genomic era. Genetics Research International. Т. 2015. с. 364960. doi:10.1155/2015/364960. ISSN 2090-3154. PMC 4390167. PMID 25883807.
16. A Brief Guide to Genomics. Genome.gov (англ.). Архів оригіналу за 9 січня 2020. Процитовано 22 лютого 2020.
17. Hurst, Gregory D. D. (6 жовтня 2017). Extended genomes: symbiosis and evolution. Interface Focus. Т. 7, № 5. с. 20170001. doi:10.1098/rsfs.2017.0001. ISSN 2042-8898. PMC 5566813. PMID 28839925.
18. Пішак В.П. та ін. (2004). Медична біологія (PDF). Вінниця: Нова Книга. ISBN 966-7890-35-X. {{cite book}}: Явне використання «та ін.» у: |last= (довідка)
19. Gibbs, Richard A.; Belmont, John W.; Hardenbol, Paul; Willis, Thomas D.; Yu, Fuli; Yang, Huanming; Ch'ang, Lan-Yang; Huang, Wei; Liu, Bin (2003-12). The International HapMap Project. Nature (англ.). Т. 426, № 6968. с. 789—796. doi:10.1038/nature02168. ISSN 1476-4687. Процитовано 22 грудня 2023.
20. Manolio, Teri A.; Collins, Francis S. (1 лютого 2009). The HapMap and Genome-Wide Association Studies in Diagnosis and Therapy. Annual Review of Medicine (англ.). Т. 60, № 1. с. 443—456. doi:10.1146/annurev.med.60.061907.093117. ISSN 0066-4219. PMC 2717504. PMID 19630580. Процитовано 22 грудня 2023.
21. Auton, Adam; Abecasis, Gonçalo R.; Altshuler, David M.; Durbin, Richard M.; Abecasis, Gonçalo R.; Bentley, David R.; Chakravarti, Aravinda; Clark, Andrew G.; Donnelly, Peter (2015-10). A global reference for human genetic variation. Nature (англ.). Т. 526, № 7571. с. 68—74. doi:10.1038/nature15393. ISSN 1476-4687. PMC 4750478. PMID 26432245. Процитовано 22 грудня 2023.
22. Gregory TR; Nicol JA; Tamm H; Kullman B; Kullman K; Leitch IJ; Murray BG; Kapraun DF; Greilhuber J; Bennett MD (3 січня 2007). Eukaryotic genome size databases. Nucleic Acids Research. 35 (Database): D332—D338. doi:10.1093/nar/gkl828.
23. Service, Robert (2016). Synthetic microbe lives with less than 500 genes. Science. doi:10.1126/science.aaf4038. ISSN 0036-8075.
24. Hutchison, C. A.; Chuang, R.-Y.; Noskov, V. N.; Assad-Garcia, N.; Deerinck, T. J.; Ellisman, M. H.; Gill, J.; Kannan, K.; Karas, B. J.; Ma, L.; Pelletier, J. F.; Qi, Z.-Q.; Richter, R. A.; Strychalski, E. A.; Sun, L.; Suzuki, Y.; Tsvetanova, B.; Wise, K. S.; Smith, H. O.; Glass, J. I.; Merryman, C.; Gibson, D. G.; Venter, J. C. (2016). Design and synthesis of a minimal bacterial genome. Science. 351 (6280): aad6253—aad6253. doi:10.1126/science.aad6253. ISSN 0036-8075.
25. Mankertz P (2008). Molecular Biology of Porcine Circoviruses. Animal Viruses: Molecular Biology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-22-6. Архів оригіналу за 20 серпня 2016. Процитовано 25 березня 2016.
26. Fiers W; Contreras, R.; Duerinck, F.; Haegeman, G.; Iserentant, D.; Merregaert, J.; Min Jou, W.; Molemans, F.; Raeymaekers, A.; Van Den Berghe, A.; Volckaert, G.; Ysebaert, M. (1976). Complete nucleotide-sequence of bacteriophage MS2-RNA – primary and secondary structure of replicase gene. Nature. 260 (5551): 500—507. Bibcode:1976Natur.260..500F. doi:10.1038/260500a0. PMID 1264203. Архів оригіналу за 13 березня 2016. Процитовано 25 березня 2016.
27. Fiers, W.; Contreras, R.; Haegeman, G.; Rogiers, R.; Van De Voorde, A.; Van Heuverswyn, H.; Van Herreweghe, J.; Volckaert, G.; Ysebaert, M. (1978). Complete nucleotide sequence of SV40 DNA. Nature. 273 (5658): 113—120. Bibcode:1978Natur.273..113F. doi:10.1038/273113a0. PMID 205802. Архів оригіналу за 30 грудня 2016. Процитовано 25 березня 2016.
28. Sanger, F.; Air, G.M.; Barrell, B.G.; Brown, N.L.; Coulson, A.R.; Fiddes, J.C.; Hutchison, C.A.; Slocombe, P. M.; Smith, M. (1977). Nucleotide sequence of bacteriophage phi X174 DNA. Nature. 265 (5596): 687—695. Bibcode:1977Natur.265..687S. doi:10.1038/265687a0. PMID 870828. Архів оригіналу за 20 липня 2017. Процитовано 25 березня 2016.
29. Virology – Human Immunodeficiency Virus And Aids, Structure: The Genome And Proteins Of HIV. Pathmicro.med.sc.edu. 1 липня 2010. Архів оригіналу за 12 липня 2013. Процитовано 27 січня 2011.
30. Thomason, Lynn; Court, Donald L.; Bubunenko, Mikail; Costantino, Nina; Wilson, Helen; Datta, Simanti; Oppenheim, Amos (2007). Recombineering: genetic engineering in bacteria using homologous recombination. Current Protocols in Molecular Biology. Chapter 1: Unit 1.16. doi:10.1002/0471142727.mb0116s78. ISBN 0471142727. PMID 18265390.
31. Court, D. L.; Oppenheim, A. B.; Adhya, S. L. (2007). A new look at bacteriophage lambda genetic networks. Journal of Bacteriology. 189 (2): 298—304. doi:10.1128/JB.01215-06. PMC 1797383. PMID 17085553.
32. Sanger, F.; Coulson, A.R.; Hong, G.F.; Hill, D.F.; Petersen, G.B. (1982). Nucleotide sequence of bacteriophage lambda DNA. Journal of Molecular Biology. 162 (4): 729—73. doi:10.1016/0022-2836(82)90546-0. PMID 6221115.
33. Legendre, M; Arslan, D; Abergel, C; Claverie, JM (2012). Genomics of Megavirus and the elusive fourth domain of life| journal. Communicative & Integrative Biology. 5 (1): 102—106. doi:10.4161/cib.18624. PMC 3291303. PMID 22482024.
34. Philippe, N.; Legendre, M.; Doutre, G.; Coute, Y.; Poirot, O.; Lescot, M.; Arslan, D.; Seltzer, V.; Bertaux, L.; Bruley, C.; Garin, J.; Claverie, J.-M.; Abergel, C. (2013). Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb Reaching That of Parasitic Eukaryotes. Science. 341 (6143): 281—6. Bibcode:2013Sci...341..281P. doi:10.1126/science.1239181. PMID 23869018.
35. Bennett, G. M.; Moran, N. A. (5 серпня 2013). Small, Smaller, Smallest: The Origins and Evolution of Ancient Dual Symbioses in a Phloem-Feeding Insect. Genome Biology and Evolution. 5 (9): 1675—1688. doi:10.1093/gbe/evt118. PMID 23918810.
36. Fleischmann R; Adams M; White O; Clayton R; Kirkness E; Kerlavage A; Bult C; Tomb J; Dougherty B; Merrick J; McKenney; Sutton; Fitzhugh; Fields; Gocyne; Scott; Shirley; Liu; Glodek; Kelley; Weidman; Phillips; Spriggs; Hedblom; Cotton; Utterback; Hanna; Nguyen; Saudek та ін. (1995). Whole-genome random sequencing and assembly of Haemophilus influenzae Rd. Science. 269 (5223): 496—512. Bibcode:1995Sci...269..496F. doi:10.1126/science.7542800. PMID 7542800. Архів оригіналу за 13 жовтня 2009. Процитовано 25 березня 2016.
37. Frederick R. Blattner; Guy Plunkett III та ін. (1997). The Complete Genome Sequence of Escherichia coli K-12. Science. 277 (5331): 1453—1462. doi:10.1126/science.277.5331.1453. PMID 9278503. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 25 березня 2016.
38. Rocap, G.; Larimer, F. W.; Lamerdin, J.; Malfatti, S.; Chain, P.; Ahlgren, N. A.; Arellano, A.; Coleman, M.; Hauser, L.; Hess, W. R.; Johnson, Z. I.; Land, M.; Lindell, D.; Post, A. F.; Regala, W.; Shah, M.; Shaw, S. L.; Steglich, C.; Sullivan, M. B.; Ting, C. S.; Tolonen, A.; Webb, E. A.; Zinser, E. R.; Chisholm, S. W. (2003). Genome divergence in two Prochlorococcus ecotypes reflects oceanic niche differentiation. Nature. 424 (6952): 1042—7. Bibcode:2003Natur.424.1042R. doi:10.1038/nature01947. PMID 12917642.
39. Dufresne, A.; Salanoubat, M.; Partensky, F.; Artiguenave, F.; Axmann, I. M.; Barbe, V.; Duprat, S.; Galperin, M. Y.; Koonin, E. V.; Le Gall, F.; Makarova, K. S.; Ostrowski, M.; Oztas, S.; Robert, C.; Rogozin, I. B.; Scanlan, D. J.; De Marsac, N. T.; Weissenbach, J.; Wincker, P.; Wolf, Y. I.; Hess, W. R. (2003). Genome sequence of the cyanobacterium Prochlorococcus marinus SS120, a nearly minimal oxyphototrophic genome. Proceedings of the National Academy of Sciences. 100 (17): 10020—5. Bibcode:2003PNAS..10010020D. doi:10.1073/pnas.1733211100. PMC 187748. PMID 12917486.
40. Meeks, J. C.; Elhai, J; Thiel, T; Potts, M; Larimer, F; Lamerdin, J; Predki, P; Atlas, R (2001). An overview of the genome of Nostoc punctiforme, a multicellular, symbiotic cyanobacterium. Photosynthesis Research. 70 (1): 85—106. doi:10.1023/A:1013840025518. PMID 16228364.
41. Parfrey LW; Lahr DJG; Katz LA (2008). The Dynamic Nature of Eukaryotic Genomes. Molecular Biology and Evolution. 25 (4): 787—94. doi:10.1093/molbev/msn032. PMC 2933061. PMID 18258610.
42. ScienceShot: Biggest Genome Ever [Архівовано 11 жовтня 2010 у Wayback Machine.], comments: «The measurement for Amoeba dubia and other protozoa which have been reported to have very large genomes were made in the 1960s using a rough biochemical approach which is now considered to be an unreliable method for accurate genome size determinations.»
43. Fleischmann A; Michael TP; Rivadavia F; Sousa A; Wang W; Temsch EM; Greilhuber J; Müller KF; Heubl G (2014). Evolution of genome size and chromosome number in the carnivorous plant genus Genlisea (Lentibulariaceae), with a new estimate of the minimum genome size in angiosperms. Annals of Botany. 114 (8): 1651—1663. doi:10.1093/aob/mcu189. PMID 25274549.
44. Greilhuber J; Borsch T; Müller K; Worberg A; Porembski S; Barthlott W (2006). Smallest angiosperm genomes found in Lentibulariaceae, with chromosomes of bacterial size. Plant Biology. 8 (6): 770—777. doi:10.1055/s-2006-924101. PMID 17203433.
45. Tuskan, GA; Difazio, S; Jansson, S; Bohlmann, J; Grigoriev, I; Hellsten, U; Putnam, N; Ralph, S; Rombauts, S; Salamov, A; Schein, J; Sterck, L; Aerts, A; Bhalerao, RR; Bhalerao, RP; Blaudez, D; Boerjan, W; Brun, A; Brunner, A; Busov, V; Campbell, M; Carlson, J; Chalot, M; Chapman, J; Chen, GL; Cooper, D; Coutinho, PM; Couturier, J; Covert, S; Cronk, Q; Cunningham, R; Davis, J; Degroeve, S; Déjardin, A; Depamphilis, C; Detter, J; Dirks, B; Dubchak, I; Duplessis, S; Ehlting, J; Ellis, B; Gendler, K; Goodstein, D; Gribskov, M; Grimwood, J; Groover, A; Gunter, L; Hamberger, B; Heinze, B; Helariutta, Y; Henrissat, B; Holligan, D; Holt, R; Huang, W; Islam-Faridi, N; Jones, S; Jones-Rhoades, M; Jorgensen, R; Joshi, C; Kangasjärvi, J; Karlsson, J; Kelleher, C; Kirkpatrick, R; Kirst, M; Kohler, A; Kalluri, U; Larimer, F; Leebens-Mack, J; Leplé, JC; Locascio, P; Lou, Y; Lucas, S; Martin, F; Montanini, B; Napoli, C; Nelson, DR; Nelson, C; Nieminen, K; Nilsson, O; Pereda, V; Peter, G; Philippe, R; Pilate, G; Poliakov, A; Razumovskaya, J; Richardson, P; Rinaldi, C; Ritland, K; Rouzé, P; Ryaboy, D; Schmutz, J; Schrader, J; Segerman, B; Shin, H; Siddiqui, A; Sterky, F; Terry, A; Tsai, CJ; Uberbacher, E; Unneberg, P; Vahala, J; Wall, K; Wessler, S; Yang, G; Yin, T; Douglas, C; Marra, M; Sandberg, G; Van de Peer, Y; Rokhsar, D (15 вересня 2006). The genome of black cottonwood, Populus trichocarpa (Torr. & Gray). Science. 313 (5793): 1596—604. Bibcode:2006Sci...313.1596T. doi:10.1126/science.1128691. PMID 16973872.
46. PELLICER, JAUME; FAY, MICHAEL F.; LEITCH, ILIA J. (15 вересня 2010). The largest eukaryotic genome of them all?. Botanical Journal of the Linnean Society. 164 (1): 10—15. doi:10.1111/j.1095-8339.2010.01072.x.
47. Lang D; Zimmer AD; Rensing SA; Reski R (October 2008). Exploring plant biodiversity: the Physcomitrella genome and beyond. Trends Plant Sci. 13 (10): 542—549. doi:10.1016/j.tplants.2008.07.002. PMID 18762443.
48. Saccharomyces Genome Database. Yeastgenome.org. Архів оригіналу за 23 липня 2020. Процитовано 27 січня 2011.
49. Leroy, S., S. Bouamer, S. Morand, and M. Fargette (2007). Genome size of plant-parasitic nematodes. Nematology 9: 449—450.
50. Gregory TR (2005). Animal Genome Size Database. http://www.genomesize.com. Архів оригіналу за 8 січня 2021. Процитовано 25 березня 2016.
51. The C. elegans Sequencing Consortium (1998). Genome sequence of the nematode C. elegans: a platform for investigating biology. Science. 282 (5396): 2012—2018. doi:10.1126/science.282.5396.2012. PMID 9851916. Архів оригіналу за 25 листопада 2009. Процитовано 25 березня 2016.
52. Ellis LL; Huang W; Quinn AM та ін. (2014). Intrapopulation Genome Size Variation in "Drosophila melanogaster" Reflects Life History Variation and Plasticity. PLoS Genetics. 10 (7): e1004522. doi:10.1371/journal.pgen.1004522. Архів оригіналу за 24 березня 2016. Процитовано 17 березня 2016.
53. Honeybee Genome Sequencing Consortium; Weinstock; Robinson; Gibbs; Weinstock; Weinstock; Robinson; Worley; Evans; Maleszka; Robertson; Weaver; Beye; Bork; Elsik; Evans; Hartfelder; Hunt; Robertson; Robinson; Maleszka; Weinstock; Worley; Zdobnov; Hartfelder; Amdam; Bitondi; Collins; Cristino; Evans (October 2006). Insights into social insects from the genome of the honeybee Apis mellifera. Nature. 443 (7114): 931—49. Bibcode:2006Natur.443..931T. doi:10.1038/nature05260. PMC 2048586. PMID 17073008.
54. The International Silkworm Genome (2008). The genome of a lepidopteran model insect, the silkworm Bombyx mori. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 38 (12): 1036—1045. doi:10.1016/j.ibmb.2008.11.004. PMID 19121390.
55. Church, DM; Goodstadt, L; Hillier, LW; Zody, MC; Goldstein, S; She, X; Bult, CJ; Agarwala, R; Cherry, JL; DiCuccio, M; Hlavina, W; Kapustin, Y; Meric, P; Maglott, D; Birtle, Z; Marques, AC; Graves, T; Zhou, S; Teague, B; Potamousis, K; Churas, C; Place, M; Herschleb, J; Runnheim, R; Forrest, D; Amos-Landgraf, J; Schwartz, DC; Cheng, Z; Lindblad-Toh, K; Eichler, EE; Ponting, CP; Mouse Genome Sequencing, Consortium (5 травня 2009). Roberts, Richard J (ред.). Lineage-specific biology revealed by a finished genome assembly of the mouse. PLoS Biology. 7 (5): e1000112. doi:10.1371/journal.pbio.1000112. PMC 2680341. PMID 19468303.
56. Human Genome Project Information Site Has Been Updated. Ornl.gov. 23 липня 2013. Архів оригіналу за 20 вересня 2008. Процитовано 6 лютого 2014.
57. Venter, J. C.; Adams, M.; Myers, E.; Li, P.; Mural, R.; Sutton, G.; Smith, H.; Yandell, M.; Evans, C.; Holt, R. A.; Gocayne, J. D.; Amanatides, P.; Ballew, R. M.; Huson, D. H.; Wortman, J. R.; Zhang, Q.; Kodira, C. D.; Zheng, X. H.; Chen, L.; Skupski, M.; Subramanian, G.; Thomas, P. D.; Zhang, J.; Gabor Miklos, G. L.; Nelson, C.; Broder, S.; Clark, A. G.; Nadeau, J.; McKusick, V. A.; Zinder, N. (2001). The Sequence of the Human Genome. Science. 291 (5507): 1304—1351. Bibcode:2001Sci...291.1304V. doi:10.1126/science.1058040. PMID 11181995.
58. Crollius, HR; Jaillon, O; Dasilva, C; Ozouf-Costaz, C; Fizames, C; Fischer, C; Bouneau, L; Billault, A; Quetier, F; Saurin, W; Bernot, A; Weissenbach, J (2000). Characterization and Repeat Analysis of the Compact Genome of the Freshwater Pufferfish Tetraodon nigroviridis. Genome Research. 10 (7): 939—949. doi:10.1101/gr.10.7.939. PMC 310905. PMID 10899143.
59. Olivier Jaillon та ін. (21 жовтня 2004). Genome duplication in the teleost fish Tetraodon nigroviridis reveals the early vertebrate proto-karyotype. Nature. 431 (7011): 946—957. Bibcode:2004Natur.431..946J. doi:10.1038/nature03025. PMID 15496914.
60. Tetraodon Project Information. Архів оригіналу за 26 вересня 2012. Процитовано 17 жовтня 2012.
61. Jain, Miten; Olsen, Hugh E.; Paten, Benedict; Akeson, Mark (2016-12). The Oxford Nanopore MinION: delivery of nanopore sequencing to the genomics community. Genome Biology (англ.). Т. 17, № 1. doi:10.1186/s13059-016-1103-0. ISSN 1474-760X. PMC 5124260. PMID 27887629. Процитовано 22 грудня 2023.
62. Wang, Yunhao; Zhao, Yue; Bollas, Audrey; Wang, Yuru; Au, Kin Fai (2021-11). Nanopore sequencing technology, bioinformatics and applications. Nature Biotechnology (англ.). Т. 39, № 11. с. 1348—1365. doi:10.1038/s41587-021-01108-x. ISSN 1546-1696. Процитовано 22 грудня 2023.
63. How HiFi sequencing works. PacBio (амер.). Процитовано 22 грудня 2023.
64. Rhoads, Anthony; Au, Kin Fai (1 жовтня 2015). PacBio Sequencing and Its Applications. Genomics, Proteomics & Bioinformatics. Т. 13, № 5. с. 278—289. doi:10.1016/j.gpb.2015.08.002. ISSN 1672-0229. PMC 4678779. PMID 26542840. Процитовано 22 грудня 2023.
65. Tang, Xiaoning; Huang, Yongmei; Lei, Jinli; Luo, Hui; Zhu, Xiao (2019-12). The single-cell sequencing: new developments and medical applications. Cell & Bioscience (англ.). Т. 9, № 1. doi:10.1186/s13578-019-0314-y. ISSN 2045-3701. PMC 6595701. PMID 31391919. Процитовано 22 грудня 2023.
66. Hong, Tae Hee; Park, Woong-Yang (2020-09). Single-cell genomics technology: perspectives. Experimental & Molecular Medicine (англ.). Т. 52, № 9. с. 1407—1408. doi:10.1038/s12276-020-00495-6. ISSN 2092-6413. Процитовано 22 грудня 2023.
67. Cuomo, Anna S. E.; Nathan, Aparna; Raychaudhuri, Soumya; MacArthur, Daniel G.; Powell, Joseph E. (2023-08). Single-cell genomics meets human genetics. Nature Reviews Genetics (англ.). Т. 24, № 8. с. 535—549. doi:10.1038/s41576-023-00599-5. ISSN 1471-0064. Процитовано 22 грудня 2023.
68. Ishibashi, Airi; Saga, Kotaro; Hisatomi, Yuuta; Li, Yue; Kaneda, Yasufumi; Nimura, Keisuke (18 грудня 2020). A simple method using CRISPR-Cas9 to knock-out genes in murine cancerous cell lines. Scientific Reports (англ.). Т. 10, № 1. с. 22345. doi:10.1038/s41598-020-79303-0. ISSN 2045-2322. Процитовано 22 грудня 2023.
69. Dalvie, Neil C.; Lorgeree, Timothy; Biedermann, Andrew M.; Love, Kerry R.; Love, J. Christopher (21 січня 2022). Simplified Gene Knockout by CRISPR-Cas9-Induced Homologous Recombination. ACS Synthetic Biology (англ.). Т. 11, № 1. с. 497—501. doi:10.1021/acssynbio.1c00194. ISSN 2161-5063. PMC 8787811. PMID 34882409. Процитовано 22 грудня 2023.
70. Bock, Christoph; Datlinger, Paul; Chardon, Florence; Coelho, Matthew A.; Dong, Matthew B.; Lawson, Keith A.; Lu, Tian; Maroc, Laetitia; Norman, Thomas M. (10 лютого 2022). High-content CRISPR screening. Nature Reviews Methods Primers (англ.). Т. 2, № 1. с. 1—23. doi:10.1038/s43586-021-00093-4. ISSN 2662-8449. Процитовано 22 грудня 2023.
71. Babu, Mohan; Snyder, Michael (2023-06). Multi-Omics Profiling for Health. Molecular & Cellular Proteomics. Т. 22, № 6. с. 100561. doi:10.1016/j.mcpro.2023.100561. ISSN 1535-9476. PMC 10220275. PMID 37119971. Процитовано 22 грудня 2023.

Додаткова література

• А. В. Сиволоб (2008). Молекулярна біологія (PDF). К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". с. 103-130. Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016. Процитовано 17 березня 2016.
• Медична біологія / За ред. В. П. Пішака, Ю. І. Бажори. Підручник. - М-42 Вінниця: Нова Книга, 2004. - 656 с: іл. ISBN 966-7890-35-X
• Серія книг Population Genomics (Springer, 2019-2023+)
• Серія книг Compendium of Plant Genomes (Springer, 2014-2023+)
• Roy Sanjiban Sekhar; Taguchi Yoshihiro, ред. (2022). Handbook of machine learning applications for genomics. Studies in Big Data. Singapore: Springer. ISBN 978-981-16-9157-7.
• Геном. Автобіографія виду у 23 главах / М. Рідлі; [пер. з англ. О. Реви, З. Лобач]. — Київ: КМ-БУКС, 2018. — 408 с. — ISBN 617-7489-67-1.
• Setubal João Carlos; Stoye Jens; Stadler Peter F. (2018). Comparative genomics: methods and protocols. Methods in molecular biology. New York, NY: Humana Press. ISBN 978-1-4939-7461-0.
• Kaufmann Michael; Klinger Claudia; Savelsbergh Andreas (2017). Functional genomics: methods and protocols. Methods in molecular biology (3rd edition). New York, NY: Humana Press. ISBN 978-1-4939-7230-2.
• Mathé Ewy; Davis Sean, ред. (2016). Statistical genomics: methods and protocols. Methods in molecular biology. New York, NY: Humana Press. ISBN 978-1-4939-3576-5.