什麼的研究是利用結構基因組學提供的信息和產物來全面分析基因的功能?
功能基因組學
在兩個進化樹上距離較遠，相關而又不處於同一進化分支中的物種間鑑定出相似序列，促成了新理論的產生，該理論認為這些序列是通過水平基因轉移而獲得的，儘管這些基因看起來是從古細菌向真細菌進行轉移，而這種現象在細菌間尤其顯著。同時還注意到，細菌基因在真核生物核基因組中出現，而這些基因通常用來編碼粒線體和葉綠體蛋白，這種現象也支持細胞器起源的內共生學說。該理論認為動物和植物基因組中發現的粒線體和葉綠體最初是自由生活的細菌，由祖先真核細胞吸收而來，後來逐步變成真核細胞的有機組成部分。結構基因組學是基因組學的一個重要組成部分和研究領域，它是一門通過基因作圖、核苷酸序列分析確定基因組成、基因定位的科學。結構基因組學尋求通過研究給定的基因組編碼來測定每一種蛋白質的三維結構。功能基因組學的研究又往往被稱為後基因組學研究，它是利用結構基因組學提供的信息和產物，通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能。
基因表現是用基因中的資訊來合成基因產物的過程。產物通常是蛋白質，但對於非蛋白質編碼基因，如轉運RNA和小核RNA，產物則是RNA。所有已知生物都通過基因表現來生成生命所需的高分子物質。基因表現的過程可分為轉錄、RNA剪接、轉譯、蛋白質的轉譯後修飾這幾步。基因表現調控控制細胞的結構與功能，同時也是細胞分化、形態發生及生物體的多功能性和適應性的基礎。不同的時間、不同的環境，以及不同部位的細胞，或是基因在細胞中的含量差異，皆可能使基因產生不同的表現。基因調節也可以作為進化變化的受質，因為基因表現的時間，位置和數量的控制可以對基因在細胞或多細胞生物體中的功能具有深遠的影響。在遺傳學中，基因表現是基因型產生表型的最基本的層次。
分子生物學是對生物在分子層次上的研究。這是一門生物學和化學之間跨學科的研究，其研究領域涵蓋了遺傳學、生物化學和生物物理學等學科。分子生物學主要致力於對細胞中不同系統之間相互作用的理解，包括去氧核醣核酸、核糖核酸和蛋白質生物合成之間的關係以及了解它們之間的相互作用是如何被調控的。分子生物學的研究者們不僅應用分子生物學特有的技術，而且越來越多地從遺傳學、生物化學和生物物理學的技術和思路中獲得啟迪，綜合利用。因此，這些學科間越來越多地相互融合，不再有明確的分界線。「生物化學」主要研究化學物質在生物體關鍵的生命進程中的作用。生物化學很大程度上專注於生物分子的角色，功能，和結構。生物過程背後的化學性質研究和生物活性分子的合成是生物化學的例子。「遺傳學」主要研究生物體間遺傳差異的影響。這些影響常常可以通過研究正常遺傳組分的缺失來推斷，如研究缺少了一個或多個正常功能性遺傳組分的突變體與正常表現型之間的關係。遺傳相互作用經常會使像基因剔除這類研究的結果難以解釋。
生物學或稱生物科學、生命科學，是自然科學的一大門類，由經驗主義出發，廣泛研究生命的所有方面，包括生命起源、演化、分布、構造、發育、功能、行為、與環境的互動關系，以及生物分類學等。現代生物學是一個龐大而兼收並蓄的領域，由許多分支和分支學科組成。然而，盡管生物學的範圍很廣，在它裡面有某些一般和統一概念支配一切的學習和研究，把它整合成單一的，和連貫的領域。在總體上，生物以細胞作為生命的基本單位，基因作為遺傳的基本單元，和進化是推動新物種的合成和創建的引擎。今天人們還了解，所有生物體的生存以消耗和轉換能量，調節體內環境以維持穩定的和重要的生命條件。生物學分支學科被研究生物體的規模所定義，和研究它們使用的方法所定義：生物化學考察生命的基本化學；分子生物學研究生物分子之間錯綜復雜的關系；植物學研究植物的生物學；細胞生物學檢查所有生命的基本組成單位,細胞；生理學檢查組織，器官，和生物體的器官系統的物理和化學的功能；進化生物學考察了生命的多樣性的產生過程；和生態學考察生物在其環境如何相互作用。最終能夠達到治療診斷遺傳病、提高農作物產量、改善人類生活、保護環境等目的。現代生物學的五大基礎，也是主要的研究方向：細胞學說、演化、遺傳學、體內平衡、能量。