组学

组学（英語：omics）又称生物组学^[1]，在生物学中，是从个体角度对各类研究对象（一般为生物分子）的集合，进行系统性研究的学问^[2]。这些研究对象的集合称为“组”。

组学的研究范围包括：机体内一整套特定的分子结构和功能、生物过程，以及其相互关系等。目前有基因组学、蛋白质组学、代谢物组学、代谢物组学、脂质组学、糖组学等，而组学即这些学科的总称。

组学的宗旨是：对“转化为有机体的结构、功能和动力学的生物分子池（pools of biological molecules）”，进行集体表征和量化^[3][4]。

在英语中，“组”以 -ome 作为后缀，而“组学”以 -omics 作为后缀。例如，基因组学（genomics）是系统性研究生物体基因组（genome）中各种基因（gene）以及它们之间的相互关系的学科。

功能基因组学（functional genomics）旨在鉴定给定生物体中尽可能多的基因的功能。它将不同的组学技术例如转录组学（transcriptomics）和蛋白质组学（proteomics）与饱和突变体集合相结合^[5]。

由于细胞内各种生物分子在时间和空间上是存在相互联系的，单纯研究某一生物分子常无法全面解释所面临的研究问题。因此，现今已进入多组学（multi-omics）联用时代，也就是通过基因组、蛋白组、代谢组等多维手段，描述生物生理病理模型的整体架构，以提供解决问题的新思路。

• 基因组学 ：研究生物体的基因组。
  • 认知基因组学: 研究与遗传特征相关的认知过程的变化。
  • 比较基因组学: 研究不同生物物种或菌株之间基因组结构和功能的关系。
  • 功能基因组学: 描述基因和蛋白质的功能和相互作用（通常使用转录组学）。
  • 元基因组学: 研究宏基因组，即直接从环境样本中回收的遗传物质。
  • 个体基因组学: 基因组学的一个分支，涉及个体基因组的测序和分析。 一旦知道了基因型，就可以将个体的基因型与已发表的文献进行比较，以确定性状表达和疾病风险的可能性。 有助于个性化医疗。
  • 神经基因组学：研究遗传对神经系统发育和功能的影响。
  • 泛基因组学: 对特定物种中发现的全部基因或基因组的研究。

表观基因组是基因组的支撑结构，包括蛋白质和 RNA 结合物、替代 DNA 结构以及 DNA 上的化学修饰。

• 表观基因组学： 现代技术包括通过染色体构象捕获进行的染色体构象、各种染色质免疫沉淀-测序和其他与蛋白质组分离相结合的测序方法，以及发现胞嘧啶化学修饰的测序方法，如亚硫酸氢盐测序。
• 核组学（nucleomics）：研究构成“细胞核作为一个复杂、动态的生物系统，称为核组（nucleome）”的完整基因组成分集^[6][7]。 4D Nucleome Consortium于2017年正式加入国际人类表观基因组联合会 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（International Human Epigenome Consortium, 缩写：IHEC）。

• 蛋白质组学
  • 免疫组学
  • 蛋白质基因组学
  • 结构基因组学

脂类组是细胞脂类的完整补充，包括对由生物体或系统产生的一组特定脂质所做的修饰。

• 脂类组学：脂类通路和网络的大规模研究。 使用质谱技术。

糖组学是对糖组的综合研究，例如，糖和碳水化合物。

• 食品组学
• 营养基因组学
• 药物基因组学
• 药物微生物组学
• 毒理基因组学

• 行为遗传学
• 连接组学：研究连接组，即大脑中所有神经连接的总和。
• 相互作用组学
• 神经分析基因组学
• 干细胞基因组学
• 细胞组学：使用生物成像方法和生物信息学进行定量细胞分析和研究。
• 微生物组学：研究生活在特定环境生态位中的微生物群落的基因组。

• Big biology: The 'omes puzzle （页面存档备份，存于互联网档案馆）：关于“组学”现象的讨论

• 系统生物学
• 细胞生物学
• DNA和染色体结构
• 蛋白质生物合成（从DNA转录为RNA，再从RNA翻译成蛋白质）
• 人类基因组计划
• 人类蛋白质组计划