“基因组”“蛋白组”“转录组”“代谢组”的异同?
基因组:以生物体所有的核酸为研究对象,狭义的基因组定义为生命体的全套DNA,广义的基因组则包含DNA、mRNA、lncRNA等参与到基因表达调控的所有核酸序列。其主要研究手段为基因测序,以华大基因为代表。转录组通常可认为是基因组的简化研究手段,即所有转录本的集合。
蛋白组:生物体基因组所编码的全套蛋白质。鉴于蛋白质表达的时空特异性,各组织器官或者特定亚细胞结构器(如线粒体、叶绿体),甚至是外泌蛋白,也可以成为一个蛋白组。所以蛋白质组是信号转导、分子发育最为直接的手段。其主要研究手段为生物质谱,在国内以牟合蛋白为典型。
代谢组:生物体内源性代谢物质的动态整体,通常只涉及相对分子质量约小于1000的小分子代谢物质。因其与蛋白质组一样可以很好的指针细胞、机体的生命活动状态,所以常常被用作临床生物标志物的筛选。目前,代谢组的研究也只能借助生物质谱完成。
下面这幅图能够很好的呈现基因、代谢、生命活动间的关系:
代谢组学.基因组学研究的主要是基因组DNA,使用方法目前以二代测序为主,将基因组拆成小片段后再用生物信息学算法进行迭代组装,当然这仅仅是第一步,随后还有繁琐的基因注释等数据分析工作。
转录组学研究的是某个时间点的mRNA总和,可以用芯片,也可以用测序.芯片是用已知的基因探针,测序则有可能发现新的mRNA。
蛋白组学针对的是全体蛋白,组要以2D-Gel和质谱为主,分为top-down和bottom-up分析方法.理念和基因组类似,将蛋白用特定的物料化学手段分解成小肽段,在通过质量反推蛋白序列,最后进行搜索,标识已知未知的蛋白序列。
代谢组分析的代谢产物,是大分子和小分子的混合物,主要也是用液相和质谱。
基因组研究包括的内容是:
以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(functional genomics),又被称为后基因组(postgenome)研究,成为系统生物学的重要方法,基因组学能为一些疾病提供新的诊断,治疗方法。
基因组学还被用于食品与农业部门,基因组学与遗传学发展里程碑。
基因组:以生物体所有的核酸为研究对象,狭义的基因组定义为生命体的全套DNA,广义的基因组则包含DNA、mRNA、lncRNA等参与到基因表达调控的所有核酸序列。
蛋白组:生物体细胞或组织基因组所编码的全套蛋白质,在国内以牟合蛋白为技术典型。
代谢组:生物体内源性代谢物质的动态整体,通常只涉及相对分子质量约小于1000的小分子代谢物质。
转录可以用芯片,也可以用测序,然而其他不行
代谢组分析的代谢产物,是大分子和小分子的混合物,主要也是用液相和质谱,与其它不同
因为技术局限,都各有缺点,尤其是转录组和蛋白组数据,基本上颠覆了以前一直认为的mRNA水平能代表蛋白水平的观念,因为这两组数据的重合度太低.
基因组学-功能基因
蛋白质组学-差异蛋白
转录组学-RNA量变
代谢组学-次生代谢物
基因组学研究的主要是基因组DNA,使用方法目前以二代测序为主,将基因组拆成小片段后再用生物信息学算法进行迭代组装.当然这仅仅是第一步,随后还有繁琐的基因注释等数据分析工作
转录组学研究的是某个时间点的mRNA总和,可以用芯片,也可以用测序.芯片是用已知的基因探针,测序则有可能发现新的mRNA,
蛋白组学针对的是全体蛋白,组要以2D-Gel和质谱为主,分为top-down和bottom-up分析方法.理念和基因组类似,将蛋白用特定的物料化学手段分解成小肽段,在通过质量反推蛋白序列,最后进行搜索,标识已知未知的蛋白序列.
代谢组分析的代谢产物,是大分子和小分子的混合物,主要也是用液相和质谱.总而言之,这些技术都想从全局找变量,都是一种top-down的研究方法,原因很简单:避免‘只缘身在此山中’的尴尬.但因为技术局限,都各有缺点,尤其是转录组和蛋白组数据,基本上颠覆了以前一直认为的mRNA水平能代表蛋白水平的观念,因为这两组数据的重合度太低.所以目前很多研究都开始使用交叉验证方法.