Ramas de la Genética

 

 Genética Molecular 

Es el campo de la genética que estudia la estructura y la función de los genes a nivel molecular. La genética molecular emplea los métodos de la genética y la biología molecular.​ Se denomina de esta forma para diferenciarla de otras ramas de la genética como la genética ecológica y la genética de poblaciones.

Característica 

Gen

Un gen es la unidad física y funcional de la herencia, que se pasa de padres a
hijos. Los genes están compuestos por ADN y la mayoría de ellos contiene la información para elaborar una proteína específica. Cada gen tiene una localización específica en un determinado cromosoma, y el conjunto de todos los genes, contenidos en todos los cromosomas, constituye el genoma.

Los cromosomas están constituidos por ADN (ácido desoxirribonucleico), que codifica la información hereditaria, y por proteínas isotónicas y no histónicas. Cada cromosoma está formado por una única molécula de ADN, en la que cada gen ocupa un segmento.

El ADN está constituido por la asociación de moléculas llamadas nucleótidos, formadas por la unión de una molécula de fosfato, una del azúcar desoxirribosa y una base nitrogenada. Ya que cuatro bases distintas, adenina, guanina, timina y citosina participan en la formación de los nucleótidos, hay cuatro tipos distintos de estos. Para formar ADN, los nucleótidos se vinculan por sus grupos fosfato y conforman una larga hebra, cuyas bases nitrogenadas se unen por uniones débiles pero muy específicas con las de otra hebra. Se forman así pares de bases, que determinan que ambas hebras, apareadas, se enrollen para dar lugar a la estructura de doble hélice.

Dogma Central

El dogma central de la genética molecular fue propuesto por Crick en 1970. Propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN es transcrito a ARN mensajero y que este es traducido a proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular. El dogma también postula que solo el ADN puede replicarse y, por tanto, reproducirse y transmitir la información genética a la descendencia. Los virus Retroviridae y Caulimoviridae, tienen la potestad de sintetizar ADN mediante una polimerasa, la transcriptasa inversa, que tiene como molde ARN. Esto supone una modificación del dogma. Otra situación que rompe con la secuencia definida por el dogma es la posibilidad de obtener proteína in vitro, en un sistema libre de células y en ausencia de ARN, por lectura directa del ADN mediante ribosomas, en un entorno en presencia del quimioterápico neomicina.

Genética Clásica o Mendeliana

La genética clásica es aquella que se aproxima a la genética en la cual no se emplean herramientas de biología molecular. Los primeros estudios en el campo de la transmisión de los caracteres, de la herencia genética por tanto, corresponden a este campo: por ejemplo, las Leyes de Mendel o el análisis del ligamiento. Pese al advenimiento de la genética molecular, los enfoques de la clásica siguen siendo utilizados: por ejemplo, en el mundo de la agricultura, durante la mejora genética; o, en la cartografía genética de baja resolución, a fin de situar la posición relativa de los genes en los cromosomas.

Algunas veces se emplea el término genética clásica como un sinónimo sensu lato de genética directa, oponiéndola no a la genética molecular sino a la genética inversa. Ambas difieren en el enfoque empleado durante el diseño de experimentos. De este modo, la genética directa busca situar y clonar un determinado gen de interés partiendo de individuos cuyo fenotipo es llamativo (generalmente mutantes), mientras que la genética inversa parte del conocimiento de la secuencia de ADN de los genes putativos y emplea herramientas de genética molecular y de transgénesis para generar mutantes que diluciden la función del gen.

Molécula Cuantitativa 

La herencia poligénica o cuantitativa muestra un rango continuo de fenotipos que no pueden clasificarse fácilmente. Esta variación se mide y es descrita en términos cuantitativos. Debido a que la variación fenotípica es el resultado de la participación de genes de múltiples loci, los caracteres cuantitativos se denominan a menudo caracteres poligenéticos..

Tipo de Caracteres

Sin embargo, no todos los caracteres cuantitativos muestran un rango continuo, por lo que se distinguen tres tipos de caracteres:

• Caracteres continuos: pueden tomar un valor cualquiera dentro de dos límites.

• Caracteres merísticos: los fenotipos se expresan en números enteros.

• Caracteres umbral: están presentes, o no lo están, por lo que son de gran interés, ya que hay gran número de enfermedades que presentan este tipo de herencia.

Hipótesis de los factores múltiples 

Surgió a principios del siglo XX, fruto de una controversia entre aquellos científicos que sostenían que la variación genotípica continua podría explicarse en términos mendelianos, y los que no. Fue postulada por genéticos como William Bateson y Gudny Yule. Según esta hipótesis, muchos genes comportándose cada uno de ellos de modo mendeliano contribuirían al fenotipo de modo acumulativo.

Esta hipótesis se basa en gran medida en los experimentos de Hermann Nilsson-Ehle, quien utilizó el color del grano de trigo para comprobar que el rango acumulativo de alelos en múltiples loci daba lugar al rango de fenotipos observado en los caracteres cuantitativos.

Sus experimentos consistían en cruzar trigo de granos rojos con otro de granos blancos. La F1 presentaba un color rosa que parecía ser dominancia incompleta, pero carecía de las proporciones fenotípicas 3:1. En cambio, aproximadamente 15/16 presentaban tonalidad roja y 1/16 blancos. Examinando la F2 observó que había 4 tonalidades de rojo diferentes. Teniendo en cuento que las proporciones se presentaban en dieciseisavos, parecía que dos genes, con dos alelos cada uno, controlaba el fenotipo, segregando de forma independiente de forma mendeliana.

Así pues, esta ley consta de 5 puntos principales:

• Los caracteres fenotípicos con variación continua se pueden cuantificar.
• A menudo, dos o más genes, actúan sobre el fenotipo de modo aditivo.
• Cada locus puede estar ocupado por un alelo aditivo, que contribuye con una cantidad dada al fenotipo, o por un alelo no aditivo, que no contribuye.
• La contribución de cada alelo aditivo al fenotipo es aproximadamente equivalente.
• Juntos, los alelos aditivos dan lugar a una variación fenotípica sustancial.

Análisis Estadístico de caracteres peligros

Para que la información sea exacta, es necesario que la muestra esté tomada al azar y sea representativa de la población. Los datos a menudo siguen una distribución normal, por lo que se pueden emplear varios métodos estadísticos:

• Media: Indica donde está el punto central dentro del rango de medidas. Se calcula con la siguiente fórmula:

${\displaystyle {\bar {X}}={\sum X_{i} \over n}}$

• Varianza: La media no nos dice nada de la forma en la que se distribuyen los datos. Para obtener información sobre la dispersión de los datos alrededor de la media empleamos la varianza. Se calcula:

${\displaystyle S^{2}={\sum (X_{i}-{\bar {X}})^{2} \over n-1}}$

• Desviación típica: Sirve para expresar la dispersión alrededor de la media en unidades originales:

${\displaystyle S={\sqrt {s^{2}}}}$

• Error típico: Al tomar varias muestras de una población, podemos observar que las medias varían. Para medir con exactitud la media de la muestra se emplea el error típico de la media:

${\displaystyle S_{\bar {X}}={S \over {\sqrt {n}}}}$

• Covarianza: Mide la variación común para dos caracteres cuantitativos:

${\displaystyle cov_{X}Y={\sum [(X_{i}-{\bar {X}})(Y_{i}-{\bar {Y}})] \over n-1}}$

• Coeficiente de correlación: sirve para normalizar la covarianza. Nos dice el grado en el que la variación de un carácter cuantitativo está asociada con la variación del otro.

${\displaystyle r={cov_{X}Y \over S_{\bar {X}}S_{\bar {Y}}}}$

Genética Evolutiva 

Las mutaciones son la fuente de la variabilidad genética, y la variabilidad es la base de la evolución. Los seres vivos evolucionan porque son capaces de sobrevivir a los cambios en su medio, bien porque sea el medio el que cambie, o porque los seres vivos se desplacen a otros lugares donde el medio sea diferente.

Los seres vivos poseen alelos que les posibilitan el desarrollo de determinados caracteres. Son esos caracteres los que harán que un individuo viva mejor y se reproduzca, o viva peor y no deje descendientes. Si deja descendientes está perpetuando sus alelos, si no los deja, sus alelos terminarán por extinguirse. Esta es la base de la selección natural: se seleccionan aquellos individuos cuyos caracteres les permiten estar mejor adaptados a su medio, pero lo que en realidad se está seleccionando son las combinaciones genéticas más favorables que se transmitirán a la siguiente generación a través de sus descendientes.

La genética evolutiva o genética de poblaciones, es la ciencia que estudia cómo se distribuyen los alelos en las poblaciones de organismos y de una generación a otra. El fundamento de esta ciencia se encuentra en los trabajos del matemático inglés Godfrey H. Hardy y del obstetra alemán Wilhelm Weinberg, quienes en 1908 formularon por separado lo que ahora se conoce como la ley de Hardy-Weinberg

Este equilibrio es teórico, no existe en la naturaleza porque nunca se cumplen las condiciones ideales. Siempre actúan lo que llamamos las FUERZAS EVOLUTIVAS, que son factores que alteran las frecuencias de los alelos (frecuencias génicas) y por tanto también las de los genotipos (frecuencias genotípicas). Estas fuerzas evolutivas son:

• Las mutaciones: Crean alelos nuevos a partir de alelos preexistentes.

• Las migraciones: Alteran las frecuencias de los alelos de una población al mezclarse sus individuos con los de otra población diferente.

• La deriva genética: Es un proceso aleatorio que permite el aumento de un alelo sobre otro en poblaciones pequeñas por un proceso puramente de azar al ser un muestreo pequeño. Si tenemos una población de 1000   individuos y uno tiene el alelo recesivo "a" la probabilidad de que ese alelo pase a la siguiente generación será diez veces menor que si la población es de 100 individuos; y 100 veces menor que si la población es de sólo 10 individuos.

• La selección natural: Es un  proceso  por el  que un  individuo que  está mejor  adaptado  a un medio determinado se reproduce más y mejor, dejando más descendientes. Este parámetro se mide por el aumento de la cantidad de descendientes (= EFICACIA BIOLÓGICA) que una pareja de individuos es capaz de dejar a la siguiente generación.

• Falta de panmixia: Sucede cuando  no todos los individuos  reproductores de  una población  tienen las misma posibilidades para reproducirse, por la razón que sea. Por ejemplo, lo normal es que en los animales sólo se reproduzcan ciertos machos, los más fuertes, o más ágiles o de plumaje más vistoso, etc.

Generalmente las poblaciones son pequeñas y soportan migraciones, no se reproducen todos los individuos, existen mutaciones y actúa la selección natural. Por estos motivos de una generación a otra varían las frecuencias génicas de tal manera que la tendencia es a fijar un alelo, es decir, a conseguir que la proporción de un alelo sea 1, y la del otro alelo sea 0.

En realidad esto es también imposible de conseguir por las mismas razones, es decir, porque las fuerzas evolutivas siguen actuando, siguen apareciendo nuevos alelos por mutación, varía el número de individuos y unos se reproducen más que otros, cambia el medio en que viven los seres vivos, etc.

Sobre todo esto actúa la selección natural, favoreciendo unos fenotipos, por lo que a la larga favorece unos genotipos determinados y por tanto a un alelo concreto: por ejemplo, si el fenotipo del homocigoto dominante es el mejor adaptado, la selección favorecerá la reproducción de estos individuos, impidiendo la de los recesivos, con lo que se consigue que el alelo dominante se haga más abundante mientras que el recesivo tenderá a desaparecer. Otras veces es el heterocigótico el que sobrevive mejor que cualquiera de los homocigóticos (ventaja heterocigótica).

Genética

 del desarrollo

La genética del desarrollo estudia cómo a partir de una célula aparece un organismo completo a nivel intracelular, a nivel de los genes y de su expresión o no expresión. El desarrollo de un individuo multicelular ocurre a partir de un cigoto que prolifera mediante mitosis y mediante el proceso de determinación celular. En un principio todas y cada una de las células que constituyen el embrión pueden convertirse en cualquier tipo celular, son células pluripotentes, pero en la mayoría de los individuos tras algunas divisiones del embrión cada célula determina a qué tipo celular corresponderá y ya no podrá volver a formar otro tipo de célula.

Las etapas que engloba el desarrollo temprano en animales son:

• Fecundación: por fusión de dos gametos surge el cigoto que acabará constituyendo el organismo. En mamíferos el gameto no es un óvulo propiamente dicho, sino que es un ovocito ya que está detenido en metafase de segundo orden, y pasa a óvulo una vez fecundado. Dentro de la fecundación se distinguen varias fases: aproximación, activación del ovocito, penetración y anfimixis (en mamíferos)

• Segmentación: mediante divisiones por mitosis se forman primero blastómeros que a medida que se dividen van bajando por la trompa de Falopio hacia el útero. Divisiones sucesivas originan la mórula y finalmente la blástula. Después de la segmentación ocurre la compactación que consiste en los procesos que comunican los blastómeros entre sí e impedirían su separación si no hubiera zona pelúcida. Ya las células internas forman el embrioblasto que formará más adelante el embrión, y las células externas forman el trofoblasto que dará lugar a la placenta

• Gastrulación: menos divisiones mitóticas, comienzan los movimientos morfogenéticos al desplazarse conjuntos de células. Se forman las tres hojas embrionarias: ectodermo, mesodermo y endodermo.

• Organogénesis: el embrión experimenta la organización estructural, se delimitan los órganos.

• Histogénesis: diferenciación de tejidos: epitelial, conjuntivo, muscular y nervioso.

• Escherichia coli: bacteria del intestino de algunos mamíferos, incluidos humanos.

• Saccharomyces cerevisiae: levadura de cerveza.

• Caenorhabditis elegans: nematodo.

• Drosophila melanogaster: mosca de la fruta. Véase embriogénesis de Drosophila.

• Arabidopsis thaliana: planta de la familia de la mostaza. Véase desarrollo floral.

• Mus musculus: ratón doméstico.

Desarrollo de Drosophila

1. Se desarrollan el eje antero posterior y el dorsoventral.

1. Se determinan la orientación y el número de segmentos que compondrán el cuerpo

1. Se establece la identidad de cada uno de los segmentos

Genes involucrados en el desarrollo de Drosophila
Genes maternos[editar]

• Sistema anterior: determina la formación de la cabeza y del tórax.

• Sistema posterior: determina la formación de los segmentos del abdomen.

• Sistema terminal: determina la formación del acrón y del telson.

• Sistema dorso-ventral: determina la formación de las estructuras dorsales y ventrales, como por ejemplo las alas y las patas.

Genes de segmentación[editar]
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• Genes gap: son los primeros en actuar y dividen mediante la transcripción de estos genes el embrión en 4 regiones ancha. Dentro de estas regiones, las combinaciones diferentes de actividades génicas especificarán tanto el tipo de segmento que se formará como el orden correcto de los segmentos en cada estado del desarrollo, en Drosophila determinará los segmentos del cuerpo de la larva, pupa y del adulto.

• Genes de la regla par: son genes que se expresan después de los genes gap y dividen las amplias regiones establecidas por los genes gap en regiones con la anchura aproximada de un segmento, es decir, cada gen se expresa en un patrón de 7 bandas a lo largo del embrión, éstas bandas identifican parasegmentos impares (eve) y parasegmentos pares (Fushi tarazu) Por lo tanto, la expresión de estos genes establece los límites de los segmentos y el destino del desarrollo de las células dentro de cada segmento.

• Genes de la polaridad de los segmentos: estos genes se activan en una única banda de células dentro de cada segmento después de la acción de los genes de la regla par y se van a extender alrededor de la circunferencia del embrión. En total en Drosophila se van a expresar en 14 bandas a lo largo del embrión.

Genes homeóticos[editar]

• Complejo Antennapedia: controla la identidad de los segmentos de la cabeza y de los dos primeros segmentos torácicos. Si se fuerza la expresión de Antennapedia en la cabeza, el animal mutante tendrá patas en vez de antenas (de ahí el nombre).

• Complejo Bithorax: controla la identidad del tercer segmento torácico y de los segmentos abdominales

Genes conmutadores maestros[editar]

• El gen ced-9 de C. elegans, relacionado con la apoptosis, controla la acción de los genes ced-3 y ced-4.

• El gen eyeless de Drosophila, si se expresa activa a otros genes que controlan el desarrollo y la diferenciación del ojo adulto, mientras que si no se expresa el organismo carecerá de ojo.

La genética es muy importante a la hora de estudiar el desarrollo ya que la expresión de los genes regula eventos muy importantes en el mismo, es importante por tanto el estudio del control genético del desarrollo.

Para el estudio de procesos biológicos, como es el control genético del desarrollo, se utiliza tan sólo un pequeño número de organismos, llamados organismos modelo. Estos reúnen una serie de características favorables para el trabajo de laboratorio, como son: pequeño tamaño (por lo que se les puede observar cómodamente), ciclos de vida y tiempo de regeneración cortos, capacidad para ser mantenidos a bajo coste, descendencia manejable en cuanto al número y adaptabilidad al ambiente del laboratorio.

Hay seis organismos modelos muy utilizados por genetistas:

Otras especies también a menudo utilizadas en estudios genéticos son: Neurospora crassa (moho del pan), Zea mays (maíz) y Danio rerio (pez cebra).

Drosophila melanogaster es el modelo de control genético del desarrollo más utilizado entre los genetistas. El cuerpo de Drosophila tiene tres partes: cabeza, tórax y abdomen. El tórax se divide en tres segmentos, uno por cada par de patas. El segundo incluye las alas, y el tercero, los ronzales. El desarrollo de este plan corporal sigue una serie de pasos estereotipados. Así, una vez producida la fecundación, el embrión temprano se desarrolla en tres fases:

Cada una de estas fases o etapas distintas están controladas por un grupo de genes diferente. El estudio de estos genes se lleva a cabo mediante el análisis de mutantes de Drosophila en diferentes estadios de desarrollo.

Los primeros genes que actúan en el desarrollo son los genes maternos, también llamados genes de polaridad del huevo. Se transcriben a ARNm durante la ovogénesis, de ahí su primer nombre, y actúan tras la fecundación.

Determinan la constitución de los ejes principales de desarrollo de Drosophila: el eje dorsoventral y el anteroposterior. Según su papel en cada uno, se dividen en cuatro sistemas de genes:

Después de la acción de los genes maternos se activan los genes cigóticos o genes de segmentación que se expresan tras la fertilización. Estos genes se dividen en 3 clases que van actuar secuencialmente:

Los genes homeóticos o Hox son los últimos genes zigóticos que actúan a lo largo del desarrollo y se activan tras el efecto de los genes de la polaridad de los segmentos, la expresión de estos genes determina las estructuras del adulto que se formarán en cada segmento corporal. En Drosophila se sabe que estos genes se agrupan en dos complejos ubicados en el cromosoma 3:

Hay 4 grupos de genes Hox en Humanos; A-B-C y D. Se extienden en regiones de entre 20 y 100Kb y contienen hasta 10 genes. Muchos se corresponden con genes de Drosophila y son las causantes de malformaciones hereditarias de las extremidades.

También se han identificado cierto número de genes que controlan la expresión de los genes Hox, por ese motivo las mutaciones no afectan ni al número ni a la polaridad de los segmentos. Según los resultados de algunos experimentos se cree que los circuitos reguladores de los genes Hox no están ampliamente conservados en los sistemas animales.

Los genes conmutadores maestros son aquellos que controlan la acción de otros genes para disminuir el número de rutas de desarrollo alternativas que puede seguir la célula. Por ejemplo:

Son genes bastantes importantes para el desarrollo, ya que programan la expresión del genoma reduciendo bastante los caminos a seguir del zigoto para llegar al organismo pluricelular.

Genómica

La genómica es un campo de la biología molecular. Un genoma es un conjunto completo de ADN dentro de una sola célula de un organismo, y como tal, la genómica se enfoca en la estructura, función, evolución y mapeo de los genomas. La genómica tiene como objetivo la caracterización colectiva y la cuantificación de los genes, que dirigen la producción de proteínas con la ayuda de enzimas y moléculas mensajeras. La genómica también implica la secuenciación y el análisis de genomas. Los avances en la genómica han desencadenado una revolución en la investigación basada en el descubrimiento para comprender incluso los sistemas biológicos más complejos en la actualidad, como el cerebro. En contraste con la genética, que se refiere al estudio de los genes individuales y sus roles en la herencia, la genómica utiliza la secuenciación de ADN de alto rendimiento y la bioinformática para ensamblar y analizar la función y la estructura de genomas completos. El campo también incluye estudios de fenómenos intragenómicos (dentro del genoma) como heterosis (vigor híbrido), epistasis (efecto de un gen sobre otro), pleiotropía (un gen que afecta a más de un rasgo) y otras interacciones entre loci y alelos dentro del genoma.
Diferencias de la genómica y otras ramas de la biología[editar]
Aplicaciones de la genómica[editar]

• Estudio de enfermedades genéticas:

Las enfermedades genéticas en el ser humano pueden ser de dos tipos: enfermedades mendelianas o enfermedades poligénicas. Las enfermedades mendelianas generalmente son causadas por un defecto en un solo gen, lo que dificulta su estudio debido a la penetrancia incompleta, aunque este factor también hace que existan distintos niveles de gravedad dependiendo del individuo. La mayoría de las enfermedades genéticas que afectan a humanos son poligénicas (enfermedades cardiovasculares, asma, cáncer, etc.) , por lo que están producidas por distintos genes, la presión ambiental y las interacciones entre estos. Hay tres maneras diferentes de llevar a cabo el mapeo de las variantes genéticas implicadas en una enfermedad: clonación funcional, estrategia del gen candidato y clonación posicional.

• Respuesta a fármacos:

El medicamento perfecto sería aquel que, siendo efectivo contra una enfermedad, no produjera efectos secundarios. Ya que esto no se ajusta a la realidad, en la que un mismo fármaco puede causar efectos totalmente diferentes en dos individuos, el objetivo de la farmacogenómica es el de entender la variabilidad de unos pacientes a otros del medicamento e intentar definir el tratamiento que mejor se ajuste a cada individuo.

• Estudios de domesticación: Actualmente con el uso de las herramientas genéticas se ha iniciado el estudio de los cambios fenotípicos que los animales han debido atravesar durante procesos de domesticación, para lo cual por ejemplo se pueden usar elementos como SNPs en sitios conservados no codificantes y secuencias codificantes así como diversidad de nucleótidos dentro de las poblaciones de animales, como el caso del conejo; estos datos podrían proveer información sobre polimorfismos o reducciones de la diversidad genética durante la colonización de nuevos sitios por parte de los animales.

La genómica en el futuro[editar]
Herramientas de uso genómico[editar]

A diferencia de la genética clásica que a partir de un fenotipo -generalmente mutante- busca el o los genes responsables de dicho fenotipo, la genómica tiene como objetivo predecir la función de los genes a partir de su secuencia o de sus interacciones con otros genes. Así, la genómica tienen un enfoque distinto para responder preguntas biológicas cuando se compara con otras ramas de la biología más tradicionales. En lugar de un enfoque reduccionista más comúnmente usado en otras ramas como lo son la biología molecular o la bioquímica, la genómica trata estos problemas de manera global. En el caso del estudio puro de genomas, la secuenciación de un genoma genera información sobre todos los genes presentes en un genoma. Distintas características de los genes como la posición en el genoma, la conservación de los genes observada entre distintas especies y las predicciones de la estructura de las proteínas o el ARN ahí codificados permiten inferir la función de algunos de los genes estudiados. En la genómica aplicada a estudios de transcriptómica se estudian los patrones de expresión de distintos genes a una escala global (véase Chip de ADN, PCR en tiempo real). De esta forma es posible sugerir posibles funciones e interacciones de genes observadas en un punto en el tiempo.

Los estudios genómicos se caracterizan por su interdisciplinariedad, debido a que el gran número de datos generados en un estudio de este tipo requiere combinar tanto conocimientos biológicos como estadísticos e informáticos.

Por otra parte, los estudios en genómica utilizan una estrategia Top-down para analizar preguntas en biología. Con este enfoque primero se observa el comportamiento global de muchos genes o biomoléculas en un organismo (ARN mensajero, proteínas, metabolitos, etc.) y eventualmente se llega a conclusiones más particulares que conciernen solo a algunas biomoléculas. De este modo, la aplicación de las ciencias genómicas permite abordar preguntas de gran importancia en biología que requieren de una comprensión global del problema. Por ejemplo, para el estudio de distintas enfermedades genéticas complejas es necesario disponer de una lista completa de los genes participantes y luego estudiar sus interacciones. Para entender la evolución de los genomas también es necesario disponer de secuencias completas para poder inferir distintos eventos que pudieron dar lugar al estado actual del genoma.

Para abordar distintos problemas biológicos las ciencias genómicas se subdividen en distintas áreas de conocimiento, por ejemplo la Genómica funcional, la Genómica estructural y la Genómica comparativa.

Existen muchas áreas relacionadas con la genómica que se han ido desarrollando a lo largo de los años, algunas de las más importantes por su potencial tanto económico como social y ambiental son la medicina genómica, la genómica agropecuaria, la genómica forense, la genómica ambiental, la genómica industrial, etc. La Genómica es de gran importancia en la investigación de enfermedades genéticas.

Los genomas que han sido secuenciados han sido muy útiles para la humanidad, pero son una mínima parte del total de genomas existentes. La secuenciación de estos genomas aportará una información muy valiosa para el tratamiento de enfermedades, la agricultura y la biotecnología. Las secuencias genómicas completas de mamíferos ayudarán al entendimiento de la evolución y función del genoma humano. En el futuro, la información sobre la secuencia genómica completa podrá aplicarse en el tratamiento individual de pacientes, incluso en recién nacidos, dando lugar a una medicina más individualizada. El conocimiento de secuencias completas también tiene un aspecto negativo, ya que puede llevar a la discriminación de algunas personas identificadas como portadores de secuencias que determinen enfermedades, trastornos y rasgos físicos.
Para los análisis genéticos del desarrollo de la domesticación en los animales se podrían emplear programas de secuenciación genética como el caso de OryCun 2.0, así como también de Ensembl tomando en cuenta UTR, regiones no codificantes de ARN, y regiones no codificantes conservadas con el fin de poder determinar aquellas regiones genómicas bajo selección durante la domesticación 2. Estos parámetros de análisis también se pueden complementar con análisis de diversidad genética y heterocigosidad entre conejos salvajes y domésticos, al igual que con otro tipo de animales.