什么是蛋白质组学?什么是转录组学?简述这两个领域里最主要的研究手段。
 
【正确答案】(1)蛋白质组学 ①蛋白质组学的概念 蛋白质组学是研究蛋白质组的科学,是对特定时间或特定环境条件下,细胞内完整表达状况的研究,是动态过程。蛋白质组学旨在阐明生物体内全部蛋白质的表达模式和功能模式,内容包括生物体全部蛋白质的表达水平、翻译与修饰方式、结构与功能、蛋白质与蛋白质的相互作用等,由此获得关于疾病发生、发展及细胞代谢等过程的整体认识。 ②蛋白质组学最主要的研究手段 蛋白质组学最主要的研究手段包括蛋白质质谱分析技术和双向电泳技术。 a.蛋白质质谱分析技术是一种将质谱仪用于研究蛋白质的技术,原理是样品分子发生离子化后,根据离子间质荷比(m/z)的差异来分离并确定样品分子量。蛋白质组学研究中应用的质谱技术包括:电喷雾质谱和基质辅助的激光解析电离-飞行时间质谱。 b.双向电泳技术是分离大量混合蛋白质组分的最有效方法,依赖蛋白质的等电点和相对分子质量。在以两性电解质为介质的电泳体系中,不同等电点的蛋白质会聚集在介质上不同的区域(等电点)从而被分离。在SDS凝胶电场中,不同相对分子质量的蛋白质将位于凝胶的不同区段而得到分离。 (2)转录组学 ①转录组学的概念 转录组学是功能基因组学研究的重要组成部分,是从整体水平上研究生物细胞中转录组的发生和变化规律的科学,即研究细胞中所有基因转录及转录调控规律。 ②转录组学最主要的研究手段 a.基于杂交技术的手段,主要是指芯片技术。- 将芯片与待研究的cDNA或其他样品杂交,经过计算机扫描和数据处理,便可以观察到成千上万个基因在不同组织或同一组织不同发育时期或不同生理条件下的表达情况。 b.基于测序的方法,包括基因表达系列分析(SAGE)、表达序列标签(EST)技术和大规模平行信号测序系统(MPSS)。 第一,基因表达系列分析技术是一种可以定量并同时分析大量转录物的方法,原理是:一个9~10碱基的短核苷酸序列标签包含有足够的信息,能够唯一确认一种转录物;将不同的9碱基的标签集中于一个克隆中进行测序,可获得连续的短序列SAGE标签,这些SAGE标签可以显示对应的基因的表达情况。 第二,表达序列标签(EST)技术的原理:EST是从一个随机选择的cDNA克隆进行5'端和3'端一次测序获得的短的cDNA部分序列,代表一个完整基因的一小部分,来自某一组织的足够数量的ESTs可代表某种组织中基因的表达情况。 第三,大规模平行信号测序系统(MPSS)是以测序为基础的大规模高通量的基因分析技术。理论基础是一个标签序列(一般10~20bp)含有其对应cDNA的足够识别信息,将标签序列与某种长的连续分子连接在一起,可便于克隆和测序分析,而每个标签序列的出现频率又能够代表其相应基因的表达量。
【答案解析】