Transkriptomika

Transkriptomika (bahasa Inggris: transcriptomics) merupakan bagian dari biologi molekular yang mengkaji tentang produk transkripsi secara keseluruhan (transkriptom). Produk transkripsi hanyalah RNA, sehingga transkriptomika bisa juga disebut sebagai ilmu tentang RNA dalam suatu organisme. Meskipun demikian, karena dinamika RNA dalam sel dipelajari pula, sejumlah protein (vis a vis enzim) dan beberapa zat lain juga dipelajari dalam kaitan dengan modifikasi RNA.

Dalam transkriptomika, peran PCR dan penggunaan cDNA sangat vital. RNA bersifat tidak stabil dan sangat mudah terpengaruh keadaan lingkungan sel. Pengubahan RNA hasil ekspresi menjadi cDNA menggunakan PCR membuat komposisi hasil ekspresi gen dapat diamati dengan lebih baik.

Sejarah perkembangan

Studi terkait transkriptomika dimulai pada tahun 1990-an. Kemudian, makin berkembang seiring dengan kemajuan teknologi yang lebih praktis dan ekonomis. Pada tahun 1991, dilakukan identifikasi terhadap sebagian transkriptom manusia, yang menghasilkan data 609 sekuens mRNA otak manusia. Pada tahun 1995, dikembangkan metode transkriptomik berupa analisis ekspresi gen serial (Serial Analysis of Gene Expression/SAGE). Pada tahun 2004, diterapkan metode Massively Parallel Signature Sequencing (MPSS) untuk memvalidasi ekspresi 104 gen dari Arabidopsis thaliana. Pada tahun 2006, terbit publikasi awal terkait metode RNA sekuensing. Pada tahun 2008, lebih dari 16000 gen dari dua set transkriptom manusia dipublikasikan. Pada tahun 2015, telah diterbitkan transkriptom dari ratusan individu manusia.

Metode transkriptomika

Beberapa metode telah digunakan untuk studi transkriptomika, mulai dari metode terdahulu seperti analisis ekspresi gen serial (SAGE), hingga teknik kontemporer seperti microarray, dan RNA sekuensing.

SAGE

Serial Analysis of Gene Expression (SAGE) menerapkan sekuensing Sanger dalam pengurutan fragmen pendek dari transkrip yang digabungkan bersama. Pencocokan fragmen dengan gen lain yang telah diketahui memungkinkan pengukuran kelimpahan transkrip, sehingga dapat transkrip dapat diidentifikasi dan dikuantifikasi.

Microarray

Teknologi microarray mengacu pada interaksi antara cDNA yang diberi label fluoresen bersama oligomer nukleotida pendek yang disebut sebagai "probe" . Probe ini biasanya didesain secara khusus atau memiliki densitas tinggi.

RNA sekuensing

RNA sekuensing memungkinkan identifikasi dan pengukuran ekspresi gen dengan memanfaatkan teknologi sekuensing mendalam seperti Next-generation sequencing (NGS).

Peranan transkriptomika

Studi transkriptomika dapat diterapkan dalam beberapa bidang penelitian seperti biomedis dan lingkungan. Pada bidang biomedis, transkriptomik memungkinkan diagnosis penyakit melalui identifikasi polimorfisme nukleotida tunggal (Single Nucleotide Polymorphism/SNP), dan optimalisasi pengendalian infeksi melalui pengobatan presisi. Pada bidang studi lingkungan, transkriptomika memungkinkan identifikasi gen yang berkaitan dengan respon tekanan lingkungan biotik maupun abiotik.