**ژنوم** (به فرانسوی: génome) یا **ژنگان** انسان همهٔ مادهٔ ژنتیکی یک موجود زنده است که در اصل محتوای ژنتیکی یاخته آن فرد؛ شامل DNA هسته و میتوکندری است. ژنوم دستورالعمل‌های ارثی برای ساخت، پیشبرد و نگهداری یک موجود زنده را داراست. کلمهٔ ژنوم از دو کلمهٔ ژن (gen) و پسوند (ome-) ساخته شده‌است. بدن انسان به‌طور نسبی از پنجاه تا صد میلیارد سلول تشکیل شده که در هر سلول تمام دستورالعمل‌های کدگذاری‌شدهٔ لازم برای هدایت تمامی فعالیت‌های یاخته و ساخت پروتئین‌های لازم، موجود است. به هر گروه کامل از این دستورالعمل‌های ما ژنوم گفته می‌شود.

به تعریف دیگر، ژنوم، زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک، مادهٔ ژنتیکی یک جاندار است. این شامل (دی‌ان‌ای DNA) (یا RNA در آران‌ای ویروس) است. ژنوم شامل هر دو «ژن‌ها (مناطق کدگذاری شده) و دی‌ان‌ای دی‌ان‌ای بی‌رمز»، و همچنین «DNA میتوکندری و DNA کلروپلاست» است. مطالعهٔ ژنوم ژنومیک نامیده می‌شود.

ژنوم انسان از چهل و شش مولکول دی‌ان‌ای متمایز از هم به نام کروموزوم تشکیل شده‌است. در باکتری‌ها و اشکال ساده‌تر زندگی، ژنوم تنها حاوی یک کروموزوم است.
کروموزوم‌های انسانی از نظر اندازه و اطلاعات بسیار گسترده و گوناگون هستند و بیشترین تعداد ژن‌ها یعنی بیش از پنجاه هزار ژن را دارا می‌باشند. کروموزوم y در انسان کمترین تعداد ژن‌ها را یعنی 36 عدد را دارا می‌باشد. ژنوم آدم حاوی بیش از سه میلیارد ذرهٔ رمزی دی‌ان‌ای (DNA)است که در کروموزوم‌ها قرار دارند و دی‌ان‌ای شامل ۴ بلوک آدنین (A)، گوانین (G)، سیتوزین (C) و تیمین (T) است که بارها در سراسر ژنوم تکرار شده‌است. ژن‌هایی که از پدر و مادر به ارث برده می‌شوند (ژنوتیپ) صفات فرزندان را (فنوتیپ) شکل می‌دهند.

می‌توان ژنوم انسان را که در DNA ذخیره شده‌است با یک کتابخانه به صورت زیر مقایسه کرد:

1. کتابخانه شامل ۴۶ کتاب (کروموزوم) است
2. کتاب‌ها بین ۴۰۰ تا ۳۳۴۰ صفحه (ژن) دارند
3. هر کتاب دارای بین ۴۸ تا ۲۵۰ میلیون حرف (نوکلئوتید) کوچک است
4. یک کپی از کتابخانه (تمام ۴۶ کتاب) در تقریباً همهٔ سلول‌های بدن ما قرار دارد.

نقشه و توالی ژنوم انسان
-----------------------

 نسبت اجزای مختلف سازندهٔ ژنوم انسان.
برای تصور اندازه بزرگ ژنوم انسان، می‌توانید در نظر بگیرید که اگر همه ۲/۳ میلیارد جفت نوکلئوتید در یک کتاب نوشته شوند، تعداد اوراق کتاب، به پانصدهزار ورق می‌رسد و ۶۰ سال، هر روز، روزی ۸ ساعت (در هر ثانیه ۵ جفت نوکلئوتید) وقت لازم است تا تمامی کروموزومها نوشته شوند.

رایج‌ترین روش تعیین توالی ژنوم درانسان به این صورت است که ابتدا کل ژنوم انسان به صورت کتابخانه BAC تهیه می‌شود و سپس با روش‌های مختلفی از این کلون‌ها، کانتیگ تهیه می‌شود. سپس قطعه‌های وارد شده در هر یک از کلون‌های کانتیگ تعیین توالی می‌شود.
در این روش ابتدا قطعه‌ای از DNA که توالی نامشخص دارد تکثیر (کلون) می‌شود سپس هزاران کپی به دست آمده از آن را که هر یک ترکیبی از ۴ نوکلئوتید پایه و ۴ زنجیره پایانی نشاندار شده که هر یک به عنوان یکی از چهار نوکلئوتید پایه در سنتز DNA نقش دارد، گرما داده می‌شوند که سبب می‌شود دو زنجیره DNA از یکدیگر جدا شوند و سنتز رشته مکمل انجام می‌شود.

در ۱۹۸۸ مهندسین ژنتیک در ایالات متحده آمریکا مبادرت به کاری کردند تا نقشه و توالی ژنوم انسان را مشخص کنند. این تلاش بزرگ که پروژهٔ ژنوم انسان نام گرفت به سرعت به یک تحقیق جهانی مبدل شد و نتیجه همکاری حوزه انرژی ایالات متحده و سازمان ملی سلامت بود. پروژهٔ ژنوم انسان در ابتدا برنامه ۱۵ ساله بود اما سرعت پیشرفت تکنولوژی سبب کاهش زمان مربوط به ۱۳ سال شد و سرانجام در سال ۲۰۰۳ این پروژه به پایان رسید.

از اهداف پروژهٔ ژنوم انسان می‌توان به این موارد اشاره کرد:

* تعیین نقشهٔ دقیق ژنتیکی کروموزوم‌ها
* تهیه نقشه فیزیکی کروموزوم‌های اورگانیسم‌هایی که به‌عنوان مدل انتخاب شده‌اند
* تعیین توالی کل ژنوم انسان
* ایجاد شبکه‌های ارتباطی و بانک‌های اطلاعاتی دربارهٔ ژنوم‌ها و دانش ژنتیک

ژنومیک
------

مقالهٔ اصلی: ژنومیک
ژنومیک مطالعهٔ جامع اطلاعات ژنتیکی یک سلول یا موجود زنده است. از زیر مجموعه‌های این علم می‌توان به برخی موارد اشاره کرد مانند: شناخت وظیفهٔ ژن‌های خاص و بررسی استفاده از آنها، اثر ژن‌ها بر روی یکدیگر، مطالعه و کاوش روش‌های درمانی برای بیماری‌های ژنتیکی و بیماری‌های ارثی، گسترش دانش پروتئومیکس و شناخت بهتر مولکول دی ان ای که در میان افراد می‌تواند منجر به راه‌های جدید انقلابی برای تشخیص، درمان و حتی روزی پیشگیری از هزاران اختلال که بر ما اثر می‌گذارد، شود. علاوه بر فراهم ساختن اطلاعات برای درک زیست‌شناسی انسان، شناخت توالی DNA موجودات دیگر می‌تواند منجر به درک درستی از قابلیت‌های طبیعی آن‌ها شود که می‌توان آن را در جهت حل چالش‌های مراقبت‌های سلامتی، کشاورزی، تولید انرژی، بازسازی و حفظ محیط زیست و جداسازی کربن به کار گرفت.

ژن درمانی
---------

ژن‌درمانی تکنیکی است که برای تصحیح ژن‌های معیوبی که مسئول ایجاد بیماری هستند مورد استفاده قرار می‌گیرد. پژوهشگران ممکن است یکی از چندین رویکرد موجود را برای تصحیح ژن‌های معیوب به کار ببندند. ژن طبیعی ممکن است به درون یک محل غیراختصاصی درون ژنوم کاشته شود تا یک ژن بی‌کارکرد را جایگزین کند. این روش یک رویکرد رایج است.
یک رویکرد دیگر تعویض ژن غیرطبیعی از طریق «بازترکیبی هومولوگ» است.
ژن غیرطبیعی را می‌توان از طریق «جهش معکوس انتخابی» ترمیم کرد، که باعث می‌شود، ژن به کارکرد طبیعی‌اش بازگردد.
تنظیم یک ژن خاص (میزانی را که یک ژن خاموش و روشن می‌شود) را نیز می‌توان تغییر داد.

در اغلب بررسی‌های ژن‌درمانی، ژن «طبیعی» به درون ژنوم وارد می‌شود تا جایگزین یک ژن بیماری‌زای «غیرطبیعی» شود. یک مولکول حامل که به آن ناقل(vector) می‌گویند، برای وارد کردن ژن درمان‌کننده به سلول‌های هدف بیمار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در حال حاضر رایج‌ترین ناقل مورد استفاده ویروسی است که به‌طور ژنتیکی تغییرداده شده‌است، تا DNA طبیعی انسانی را حمل کند. ویروس‌ها طوری تکامل یافته‌اند تا ژن‌های‌شان را به شیوه‌ای آسیب‌زا به درون سلول‌های انسانی وارد کنند. دانشمندان سعی کرده‌اند تا از این توانایی ویروس‌ها سود ببرند و ژنوم ویروس‌ها را طوری دستکاری کنند که ژن‌های بیماری‌زا را از سلول حذف و ژن‌های درمان‌کننده را وارد آن کنند.

سلول‌های هدف مثلاً سلول‌های کبد یا ریه بیمار با ناقل ویروسی آلوده می‌شوند. پروتئین‌های جدید دارای کارکرد که بوسیله ژن درمان‌کننده ایجاد می‌شوند، سلول را به وضعیت طبیعی بازمی‌گردانند. به غیر از ویروس‌ها، گزینه‌های دیگری برای وارد کردن ژن‌ها به درون سلول‌ها وجود دارد.
ساده‌ترین روش واردکردن مستقیم DNA درمانی به درون سلول است. این رویکرد از لحاظ کارکرد محدودیت دارد، زیرا می‌توان آن را تنها در مورد بافت‌های معینی به کار برد و نیاز به مقادیر زیادی DNA دارد.

جستارهای وابسته
---------------

* پروژه ژنوم انسان
* ژن‌درمانی
* کروموزوم
* کلون
* ژن
* بیماری‌های ژنتیکی
* نقشه‌برداری ژنتیکی
* توالی اسید نوکلئیک
* دی‌ان‌ای
* جفت باز

منابع
-----

1. ↑  «مصوب فرهنگستان، دفتر پنجم».
2. ↑  Brosius, J (2009), "The Fragmented Gene", *Annals of the New York Academy of Sciences*, **1178**: 186–93, Bibcode:2009NYASA1178..186B, doi:10.1111/j.1749-6632.2009.05004.x
3. ↑  Ridley M (2006). *Genome: the autobiography of a species in 23 chapters* (PDF). New York: Harper Perennial. ISBN 978-0-06-019497-0. Archived from the original (PDF) on 24 October 2018. Retrieved 24 January 2019.

* ویکی‌پدیای انگلیسی
*

پیوند به بیرون
--------------

* پرسش و پاسخ‌های مرتبط با ژنوم در پرسشکده

| * ن
* ب
* و
ژنتیک |
| --- |
| مقدمه
* پیشینه
* عنوان‌های مرتبط
* فهرست مؤسسه‌ها
 |
| اجزاء کلیدی | 
* کروموزوم
* دی‌ان‌ای
* نوکلئوتید
* آران‌ای
* ژنوم

 |
| شاخه‌های ژنتیک | 
* ژنتیک کلاسیک
* بقاء ژنتیک
* ژنتیک بوم‌شناختی
* ایمونوژنتیک
* ژنتیک مولکولی
* ژنتیک جمعیت
* ژنتیک کمّی

 |
| باستان‌ژنتیکِ | 
* آمریکا
* جزایر بریتانیا
* اروپا
* ایتالیا
* خاور نزدیک
* جنوب آسیا

 |
| سرفصل‌های مرتبط | 
* ژنتیک رفتاری
* اپی‌ژنتیک
* نسل‌شناس
* مهندسی ژنوم
* ژنومیک
* رمز ژنتیکی
* مهندسی ژنتیک
* تنوع ژنتیکی
* پایش ژنتیک
* تبارشناسی ژنتیکی
* وراثت
* He Jiankui affair
* ژن‌شناسی پزشکی
* فرگشت ملکولی
* ژنتیک گیاهی
* ژنومیک جمعیت
* ژنتیک معکوس

 |
| فهرست‌ها | 
* فهرست کدهای ژنتیکی
* فهرست سازمان‌های تحقیقاتی ژنتیک

 |
| 
* رده
* **انبار**
* **ویکی‌پروژه**

 |


  

 کروموزوم در حال باز شدن که یک نوار طولانی از DNA بوده و بخشی از آن به عنوان ژن برجسته شده‌است.

 کروموزوم
 (107 - 1010 bp)
 DNA
 ژن
 (103 - 106 bp)
 عملکرد

The image above contains clickable linksThe image above contains clickable linksیک ژن ناحیه ای از DNA است که عملکرد را مشخص می‌کند. یک کروموزوم شامل یک رشته طولانی از DNA بوده که حاوی ژن‌های زیادی است. یک کروموزوم انسانی می‌تواند تا ۵۰۰ میلیون جفت باز DNA با هزاران ژن داشته باشد.

| * ن
* ب
* و
ساختارهای آلی خودجایگزین‌گری |
| --- |
| زندگی | 
* باکتری
* باستانیان
* یوکاریوت
	+ جانوران
	+ قارچ
	+ گیاه
	+ آغازیان
* *طبقه‌بندی نامشخص*
	+ *Parakaryon myojinensis*
	+ Biological dark matter

 |
| ویروس | 
* دی‌ان‌ای ویروس
	+ Giant virus
* دی‌ان‌ای ویروس
* dsRNA virus
* آران‌ای ویروس
* آران‌ای ویروس
* رتروویروس
* DsDNA-RT virus

 |
| طبقه‌بندی ویروس‌ها | 

|  |  |
| --- | --- |
| ویروئید | 
* *Pospiviroidae*
* *Avsunviroidae*

 |
| ویروس کمکی | 

|  |  |
| --- | --- |
| Satellite | 
* ssRNA satellite virus
* dsDNA satellite virus (Virophage)
* ssDNA satellite virus
* ssDNA satellite
* dsRNA satellite
* ssRNA satellite (Virusoid)
* Satellite-like nucleic acids
	+ RNA
	+ DNA

 |
| Other | 
* Defective interfering particle
	+ RNA
	+ DNA

 |

 |
| پریون | 
* پریون
* Fungal prion

 |

 |
| نوکلئیک اسیدخودجایگزین‌گری | 

|  |  |
| --- | --- |
| عناصر متحرک ژنتیکی | 
* Mobilome
	+ انتقال افقی ژن
	+ Genomic island
* سازه جابجاشدنی
	+ رتروترانسپوزون
	+ Class II or DNA transposon
* پلاسمید
	+ Fertility
	+ Resistance
	+ Col
	+ Degradative
	+ Virulence/Ti
	+ Cryptic
* Cosmid
	+ Fosmid
* فاژمید
* Group I intron
* Group II intron

 |
| Other aspects | 
* همانندسازی
	+ RNA replication
* کروموزوم
	+ Linear
	+ کروموزوم حلقوی
	+ دی‌ان‌ای خارج کروموزومی
* ژنوم
	+ ژن
	+ مضاعف شدن ژن
	+ دی‌ان‌ای بی‌رمز
* مکان آغازش همتاسازی
	+ Replicon
* Endogenous viral element
	+ پروویروس
	+ Prophage
	+ Endogenous retrovirus
	+ Transpoviron
* Repeated sequences in DNA
	+ Tandem repeat
	+ Interspersed repeat

 |

 |
| Endosymbiosis | 
* میتوکندری
	+ Mitosome
	+ هیدروژنوزوم
* دیسه
	+ کلروپلاست
	+ کروموپلاست
	+ جرونتوپلاست
	+ لوکوپلاست
	+ Apicoplast
* Kappa organism
* Organs
	+ Bacteriome
	+ Trophosome

 |
| پیدایش حیات | 
* جهان‌نیای پایانی
* اولین شواهد حیات
* ?دنیای آران‌ای
	+ ریبوزیم
* †پروتوسل
* کواسروات
* Proteinoid
* Sulphobe
* Research
	+ Model lipid bilayer
	+ Jeewanu

 |
| همچنین ببینید | 
* جاندار
* سلول
	+ تقسیم سلول
	+ سلول مصنوعی
* Non-cellular life
* Synthetic virus
	+ ناقل ویروسی
	+ Helper dependent virus
* ?نانوباکتری
* ?Nanobe
* یاخته سرطانی
	+ هلا
	+ سرطان منتقل‌شونده

 |