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1、基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組Genomes,TranscriptomesandProteomes結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、比較基因組學(xué)概念基因組是指一個單倍體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)得總量。染色體或基因轉(zhuǎn)錄組一個細(xì)胞全部的mRNA含量，是一個細(xì)胞在某一階段必須的生物信息，這些RNA分子會指導(dǎo)合成基因組表達(dá)的最終產(chǎn)物，蛋白質(zhì)組。蛋白質(zhì)組一個細(xì)胞合成的功能蛋白質(zhì)的總和。蛋白質(zhì)組學(xué)是人類基因組計劃研究發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的交叉學(xué)科，主要是從整體水平研究細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的組成，結(jié)構(gòu)及其自身特有的活動規(guī)律蛋白質(zhì)組研究的意義基因雖是遺傳信息的源頭，而功能
2、性蛋白是基因功能的執(zhí)行體蛋白質(zhì)本身的存在形式和活動規(guī)律，如翻譯后修飾、蛋白質(zhì)間相互作用以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等問題，必須要依賴于對蛋白質(zhì)組學(xué)的研究來解決。任何一種疾病在表現(xiàn)出可察覺的癥狀之前，就已經(jīng)有一些蛋白質(zhì)發(fā)生了變化。因此尋找各種疾病的關(guān)鍵蛋白和標(biāo)志蛋白，對于疾病的診斷、病理的研究和藥物的篩選都具有重要意義。腫瘤組織與正常組織之間蛋白質(zhì)譜差異，找到腫瘤特異性的蛋白分子，可能會對揭示腫瘤發(fā)生的機(jī)制有幫助，目前已應(yīng)用于肝癌、膀胱癌、前列腺癌等研究中。開發(fā)新蛋白質(zhì)、獲得新基因Figure3.1.Thegenome,transcrip
3、tomeandproteome.基因組的表達(dá)不僅僅是一個遺傳信息由DNA-RNA-蛋白質(zhì)的一個過程，這個法則忽略了信息流由基因組到蛋白質(zhì)組傳遞過程是被調(diào)控的，這個過程每一步都是受到調(diào)控，從而使得轉(zhuǎn)錄組和蛋白組的成分能夠做出迅速和準(zhǔn)確的改變，并能使細(xì)胞調(diào)整自己的生化狀態(tài)能對外界的刺激做出反應(yīng)，轉(zhuǎn)錄組Transcriptomes轉(zhuǎn)錄組是特定細(xì)胞在某一功能狀態(tài)下所能轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的總和，包括ｍＲＮＡ和非編碼ＲＮＡ。蛋白質(zhì)是行使細(xì)胞功能的主要承擔(dān)者，蛋白質(zhì)組是細(xì)胞功能和狀態(tài)的最直接描述，而由于目前蛋白質(zhì)實驗技術(shù)的限制，轉(zhuǎn)錄組
4、成為研究基因表達(dá)的主要手段。轉(zhuǎn)錄組是連接基因組遺傳信息與生物功能的蛋白質(zhì)組的必然紐帶，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是目前研究最多的，也是生物體最重要的調(diào)控方式。編碼和非編碼RNA細(xì)胞的RNA含量可以分為兩類編碼RNA非編碼RNA編碼和非編碼RNA編碼RNAmRNA4%壽命短細(xì)菌的mRNA半衰期幾分鐘，真核細(xì)胞大部分mRNA的半衰期也只有幾小時轉(zhuǎn)錄組的成分不是固定的，可以通過快速的改變mRNA的合成來改變編碼和非編碼RNA非編碼RNArRNAtRNA真核生物特有的RNA小核RNA（SmallnuclearRNA）(snRNA;也叫U-RN
5、A）參與前體mRNA的剪接小核仁RNA(SmallnucleolarRNA)(snoRNA),參與rRNA前體的加工以及核糖體亞基的裝配。小胞質(zhì)RNA(scRNA),包括幾種，有些功能已知，有些功能還未知小核RNA（snRNA,核內(nèi)小RNA）存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，為小分子核糖核酸，長度為106-189個核苷酸。作用：參與hnRNA的剪接和轉(zhuǎn)運(yùn)。hnRNA：核內(nèi)不均一RNA，是成熟mRNA的前體。Figure3.3.TheRNAcontentofacell.ThisschemeshowsthetypesofRNApres
6、entinallorganisms(eukaryotes,bacteriaandarchaea)andthosecategoriesfoundonlyineukaryoticorbacterialcells.Thenon-codingRNAsofarchaeahavenotyetbeenfullycharacterizedanditisnotclearwhichtypesarepresentinadditiontorRNAandtRNA.Forabbreviations,seethetext.1.無參考基因組的大規(guī)模功能基
7、因的發(fā)掘(denovotranscriptomeanalysis);2.非編碼區(qū)域功能研究：Non-codingRNA研究、microRNA前體研究等3.轉(zhuǎn)錄本結(jié)構(gòu)研究,包括UTR（UntranslatedRegions即非翻譯區(qū))鑒定、Intron邊界鑒定、可變剪切研究,融合基因鑒定等4.基因轉(zhuǎn)錄水平研究5.全新轉(zhuǎn)錄區(qū)域研究轉(zhuǎn)錄組研究的應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)錄組檢測的方法（一）構(gòu)建cDNA文庫并測序（二）基因表達(dá)序列分析技術(shù)Serialanalysisofgeneexpression(SAGE)（三）利用DNAchip可以比較不同的
8、轉(zhuǎn)錄組（四）大規(guī)模平行信號測序系統(tǒng)MPSS(massivelyparallelsignaturesequencing,MPSS)。（一）cDNA文庫(cDNAlibrary)的構(gòu)建cDNA:以RNA為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成的DNAcDNA基因文庫：從一定生長階段或條件的某種細(xì)胞分離到的全部mRNA
