Was ist Genomannotation?
Die Genomannotation markiert Abschnitte eines Genoms mit Informationen zu den darin enthaltenen genetischen Daten. Dies ist Teil des Prozesses bei Genomprojekten, bei denen es nicht nur darum geht, die DNA eines Zielorganismus zu sequenzieren, sondern auch zu verstehen, was es tut und wie es funktioniert. Forscher können in ihren Labors Anmerkungen erstellen und Daten mit anderen Wissenschaftlern austauschen, um Ressourcen und Informationen zu bündeln. Für die Öffentlichkeit zugängliche Online-Datenbanken sind verfügbar, und einige ermöglichen es Mitgliedern der Öffentlichkeit, ihre eigenen Anmerkungen einzureichen.
Der erste Schritt bei der Annotation des Genoms ist die Sequenzierung, bei der die Forscher die Reihenfolge der Aminosäuren in der DNA eines Organismus bestimmen. Die Sequenzierung eines ganzen Genoms dauert sehr lange und es ist üblich, dass Wissenschaftler mit der Annotation beginnen, bevor das Genom entschlüsselt wurde. Mit einem Abschnitt der sequenzierten DNA in der Hand kann ein Forscher mit dem Annotieren beginnen. Wissenschaftler können feststellen, wo Gene zu starten und zu stoppen scheinen, und dabei auf bestimmte DNA-Sequenzen achten, die Informationen über die Funktion des Genoms enthalten.
Computer sind in der Lage, einige Genom-Annotationen selbst durchzuführen. Sie können nach bekannten Mustern suchen, z. B. nach Aminosäuresequenzen, die am Anfang und am Ende von Genen auftreten. Bei der automatischen Annotation kann der Computer verschiedenen Abschnitten einer DNA-Kette Notizen hinzufügen, um Informationen darüber bereitzustellen. Es ist auch möglich, Segmente verschiedener Organismen zu vergleichen, um nach Abweichungen zu suchen, die wichtige Informationen über die Art als Ganzes liefern könnten.
Bei der manuellen Annotation des Genoms wird die DNA physisch überprüft. Viele Forscher verwenden Computer, um die Informationen anzuzeigen und mit Tags zu versehen, sodass sie sie bei ihrer Arbeit in Datenbanken eingeben können. In einigen Fällen kann nach der automatischen Kommentierung eine manuelle Überprüfung erforderlich sein, um sicherzustellen, dass der Computer die richtigen Informationen erhält. Dies kann ein mühsamer Prozess sein, und es treten Fehler auf. Dies ist einer der Gründe, warum Forscher gerne Datenbanken bündeln. Wenn eine Annotation nicht mit anderen im selben DNA-Abschnitt übereinstimmt, können die Benutzer die Informationen auswerten, um festzustellen, was passiert ist, und den Fehler beheben.
Es ist nicht immer möglich zu bestimmen, was ein Gen während des Annotationsprozesses des Genoms tut. Wissenschaftler können Gene markieren und sie von anderen Bestandteilen des Genoms trennen, beispielsweise von nicht-kodierenden DNA-Wiederholungen. Diese Informationen können in der Forschung verwendet werden, wenn Menschen Theorien über verschiedene Segmente des Genoms entwickeln. Sie können die Annotationen ergänzen, um die Funktion eines Gens zu vermerken.