基因组学、蛋白质组学

.,基因组学、蛋白质组学与神经再生研究,NRR编辑：付霞,.,概念,基因组（Genome）一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组，或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。基因组测序的结果发现基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分。因此，基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。核基因组是单倍体细胞核内的全部DNA分子；线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子；叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA分子。,.,基因组学（Genomics）1986年美国科学家ThomasRoderick提出了基因组学，指对所有基因进行基因组作图（包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱），核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析的一门科学。,.,基因组研究包括两方面的内容：,结构基因组学（structuralgenomics）以全基因组测序为目标，代表基因组分析的早期阶段，以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主。功能基因组学（functionalgenomics）以基因功能鉴定为目标，又被称为后基因组（postgenome）研究，代表基因分析的新阶段，是利用结构基因组学提供的信息研究基因功能，它以高通量、大规模实验方法及统计计算机分析为特征。,.,蛋白质组（Proteome）指由一个基因组或一个细胞、组织表达的所有蛋白质。蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别，它随着组织、甚至环境状态的不同而改变。在转录时，一个基因可以多种mRNA形式剪接，并且，同一蛋白可能以许多形式进行翻译后的修饰。故一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物，蛋白质组中蛋白质的数目有时可以超过基因组的数目。,.,蛋白质组学（proteomics）就是指研究蛋白质组的技术及这些研究得到的结果。,.,蛋白组学按研究对象可分为：,全蛋白组学(profilingproteomics)：一个生物体所表达的全部蛋白质，数量太大，难以操作。差异蛋白组学(differentiationproteomics)：通过比较生理或病理状态、用药及不用药状态的差异表达蛋白质，用以研究疾病、确定药物靶点和筛选药物，是目前研究的主要途径，也是蛋白质组在应用上最具前景的方面。,.,基因组学研究技术：,基因表达研究，包括传统的RT-PCR，Rnase保护试验，RNA印迹杂交。但是其不足是一次只能做一个，新的高通量表达分析方法包括微点阵、基因表达序列分析、DNA芯片等。基因产物-蛋白质功能研究，包括利用DNA重组技术，以及蛋白质组研究。蛋白质与蛋白质相互作用的研究，利用酵母双杂交系统，单杂交系统、三杂交系统以及反向杂交系统。,.,蛋白质组学的研究内容包括：,蛋白质鉴定。翻译后修饰。蛋白质功能确定。,.,蛋白质组研究的核心用于分离的二维电泳技术：,二维电泳：利用蛋白质的等电点和分子量通过二维凝胶电泳的方法将各种蛋白质区分开来，是一种能同时分离与展示数千种蛋白质的技术。,.,蛋白质组技术的支柱鉴定技术：,质谱技术：是目前蛋白质组研究中最具活力和潜力的技术。它通过测定蛋白质的质量来判别蛋白质的种类。图象分析技术(Imageanalysis)。微量测序(microsequencing)。氨基酸组分分析。,.,新一代蛋白研究工具蛋白质芯片：,蛋白质芯片：蛋白质芯片是一种高通量的蛋白功能分析技术，可用于蛋白质表达谱分析，研究蛋白质与蛋白质的相互作用，甚至DNA蛋白质、RNA蛋白质的相互作用，筛选药物作用的蛋白靶点等。,.,基因组学、蛋白质组学与神经再生,研究神经系统在不同发育期、不同生理条件下及不同细胞类型的基因和蛋白质表达的特点。研究神经系统损伤后基因和蛋白质表达的变化。研究神经再生修复过程中基因和蛋白质表达的变化。,.,维甲酸致神经管发育缺陷中基因表达变化的cDNA芯片分析,龙晓东等。应用cDNA芯片技术，筛选出7个差异表达基因在两组RA诱导的NTD中均呈现相似变化，其中NeK7、IGFBP5、ZW10、Csf3r、PSMC6、Rb1表达下调而apoa-4表达上调。,.,基因组学技术初步分析甲基汞神经毒性功能基因,程金平等。卫生研究利用基因芯片筛选甲基汞暴露大鼠差异表达基因。发生显著性改变的功能基因主要涉及到：免疫应答及解毒作用；遗传信息传递与表达；细胞信号传导；神经传导；细胞增殖与分化；细胞凋亡；其它未知功能等7组。在暴露组样本中，脑中有关细胞信号传导和神经传导功能基因发生了特别显著的差异表达。,.,脑损伤后大鼠海马差异蛋白质组学分析,张夔鸣等。中华创伤杂志通过差异荧光二维凝胶电泳分离蛋白，经质谱分析鉴定出脑损伤后大鼠海马组织差异表达的蛋白质包括：细胞骨架蛋白、介导能量代谢的酶类、参与核酸合成及氧化应激反应的蛋白质、神经突触功能蛋白、细胞内信号传递蛋白及未知蛋白。,.,正常与脑缺血大鼠脑皮质线粒体的比较蛋白质组学研究,杨涌涛等。第三军医大学学报应用二维电泳分离蛋白，用液质联用技术进行序列分析，鉴定出正常与脑缺血大鼠皮质线粒体差异表达蛋白主要为TUC-4b、肌酸激酶同工酶、HS1结合蛋白、