ما هو علم الجينوم الهيكلي؟
تسعى علم الجينوم الهيكلي لوصف الهيكل ثلاثي الأبعاد لكل بروتين مشفر بواسطة جينوم معين. هذا النهج القائم على الجينوم يسمح بطريقة عالية الإنتاجية لتحديد الهيكل عن طريق مزيج من الأساليب التجريبية والنمذجة. الفرق الرئيسي بين علم الجينوم الهيكلي والتنبؤ الهيكلي التقليدي هو أن علم الجينوم الهيكلي يحاول تحديد بنية كل بروتين مشفر بواسطة الجينوم، بدلاً من التركيز على بروتين معين. مع وجود تسلسل الجينوم الكامل، يمكن إجراء التنبؤ بالبنية بشكل أسرع من خلال مزيج من الأساليب التجريبية والنمذجة، خاصةً لأن توافر عدد كبير من الجينومات المسلسلة وبنى البروتينات المحلولة سابقًا يسمح للعلماء بنمذجة بنية البروتين على هياكل نظيراتهم المحلولة سابقًا.  لأن بنية البروتين مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بوظيفة البروتين، فإن علم الجينوم الهيكلي لديه القدرة على إعلام المعرفة بوظيفة البروتين. بالإضافة إلى توضيح وظائف البروتين، يمكن استخدام علم الجينوم الهيكلي لتحديد طيات البروتين الجديدة والأهداف المحتملة لاكتشاف الأدوية. تتضمن علم الجينوم الهيكلي اتخاذ عدد كبير من الأساليب لتحديد الهيكل، بما في ذلك الأساليب التجريبية باستخدام تسلسل الجينوم أو الأساليب القائمة على النمذجة القائمة على التسلسل أو التشابه الهيكلي لبروتين ذي هيكل معروف أو القائمة على المبادئ الكيميائية والفيزيائية لبروتين بدون تشابه لأي هيكل معروف.  على عكس علم الأحياء الهيكلي التقليدي، عادةً ما يأتي تحديد بنية البروتين من خلال جهد علم الجينوم الهيكلي (ولكن ليس دائمًا) قبل أن يعرف أي شيء عن وظيفة البروتين. هذا يثير تحديات جديدة في المعلوماتية الحيوية الهيكلية، أي تحديد وظيفة البروتين من بنيته ثلاثية الأبعاد.  الجينوميات الهيكلية تؤكد على تحديد الناتج العالي من هياكل البروتين. هذا يتم في مراكز متخصصة في علم الجينوم الهيكلي.  في حين أن معظم علماء الأحياء الهيكليين يتابعون هياكل البروتينات الفردية أو مجموعات البروتينات، يتابع المتخصصون في علم الجينوم الهيكلي هياكل البروتينات على نطاق واسع الجينوم. هذا يعني استنساخ واسع النطاق، التعبير والتنقية. إحدى المزايا الرئيسية لهذا النهج هي اقتصاد الحجم. من ناحية أخرى، القيمة العلمية لبعض الهياكل الناتجة تتساءل أحيانا. مقالة علمية من يناير 2006 تحلل مجال علم الجينوم الهيكلي.  واحدة من مزايا علم الجينوم الهيكلي، مثل مبادرة هيكل البروتين، هي أن المجتمع العلمي يحصل على وصول فوري للهيكل الجديد، وكذلك إلى المواد مثل المستنسخات والبروتين. العيب هو أن العديد من هذه الهياكل هي من البروتينات ذات الوظيفة غير المعروفة ولا توجد منشورات متوافقة. دا يتطلب طرق جديدة لتوصيل المعلومات الهيكلية للمجتمع البحثي الأوسع. مركز المعلومات البيولوجية في المركز المشترك لعلم الجينوم الهيكلي (JCSG) طور مؤخراً نهجًا قائمًا على ويكي وهو شبكة التعليق على بنية البروتين المفتوحة (TOPSAN) للتعليق على هياكل البروتين الناشئة من مراكز علم الجينوم الهيكلي عالية الإنتاجية.