欽芳臣 王仲榮 吳飛

一、蛋白質(zhì)組學研究的實際理論

在不同的細胞周期、分化階段、環(huán)境條件、生長情況、營養(yǎng)情況等條件之下，機體的蛋白質(zhì)組會發(fā)生效果較為顯著的變化。但是通過mRNA表達水平并不能測試出蛋白質(zhì)的實際表達水平，而導致這一情況出現(xiàn)的主要因素在于，翻譯與轉(zhuǎn)錄豐度之間并沒有較為明顯的相關(guān)聯(lián)系。雖然部分基因的mRNA會出現(xiàn)豐度相同的情況，但在翻譯的過程中會出現(xiàn)實際翻譯量與蛋白質(zhì)量會出現(xiàn)相差十幾倍甚至幾十倍之間的差異。而相差幾十倍豐度的mRNA可以轉(zhuǎn)出相同數(shù)量的蛋白質(zhì)，并且相關(guān)生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成會出現(xiàn)動態(tài)方面的修飾以及加工，但這一表現(xiàn)在通常情況下并不會由基因來決定，同時還存在諸多細胞組織在mRNA水平上無法觀察，因在多數(shù)調(diào)節(jié)細胞在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中會出現(xiàn)變化，例如：蛋白質(zhì)磷化酸、甲基化、酰基化等。除此之外，多數(shù)蛋白質(zhì)只有在與其他分子結(jié)合之后才可以顯示出生物學的功能。因此，只有使用蛋白質(zhì)組學的相關(guān)研究，才可以為細胞與體內(nèi)組織的狀態(tài)提供更加準確的分子描述。

二、蛋白質(zhì)組學研究的方式分析

在實際展開蛋白質(zhì)組分析的過程中，主要需要通過以下兩個方面來實現(xiàn)：第一個方面是組成蛋白質(zhì)組的研究。組成蛋白質(zhì)組的研究即為建立一個細胞、一個組織、一個機體在生理條件下的蛋白質(zhì)二維凝膠圖譜;第二個方面是組成蛋白質(zhì)組的研究。組成蛋白質(zhì)組的研究主要是為了更加直觀的了解到蛋白質(zhì)組在各類條件下的實際變化，并通過對變化的觀察來了解出細胞組織的生命活動規(guī)律。在實際展開蛋白質(zhì)組研究的過程中，可以應(yīng)用的技術(shù)手段較多，在分離蛋白質(zhì)這方面所應(yīng)用的技術(shù)手段包括：雙向凝膠電泳、雙向高效柱層。其中雙向凝膠電泳技術(shù)可以將較為復雜的蛋白混合物中的蛋白質(zhì)分開在二維平面中并且還可以針對實際分離出來的蛋白斑點展開定性與定量的分析，同時因為蛋白質(zhì)的生物合成中粗壯乃翻譯之后的修飾與加工，例如：肽鏈的磷酸化、糖基化以及蛋白質(zhì)自剪接等，在實際應(yīng)用雙向凝膠電泳技術(shù)的過程中，針對蛋白質(zhì)的正常生理功能展開研究與分析，是實際試驗過程中的必須步驟，但其在實際變化的過程中會與遺傳變異或疾病的發(fā)生之間產(chǎn)生必要的聯(lián)系。而雙向高效柱層可以在實際分離的過程中得到更過的蛋白質(zhì)，并且實際流出的蛋白峰可以直接流向質(zhì)譜，并且通過質(zhì)譜可以針對蛋白峰展開檢測、鑒定，同時雙向高效柱層也是目前蛋白質(zhì)組學中最為重要的一項研究技術(shù)。除此之外，通過利用生物信息學可以從蛋白質(zhì)鑒定的角度深入到更加高級的結(jié)構(gòu)研究，同時該項信息學可以對蛋白質(zhì)組的各項數(shù)據(jù)展開處理與分析，同時這也是針對蛋白質(zhì)組展開研究中的重要環(huán)節(jié)。而蘇浙生物信息學的不斷發(fā)展與進步，促使現(xiàn)代針對蛋白質(zhì)組的數(shù)據(jù)分析已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷幕虍a(chǎn)物研究，在蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫中不僅包含了有機體、細胞體、組織等蛋白質(zhì)信息，同時還包括了諸多正在研究的細胞組織。

三、蛋白質(zhì)組學技術(shù)在動物科學中的實際應(yīng)用

1、表達蛋白質(zhì)組學的研究

在將蛋白質(zhì)組學技術(shù)實際應(yīng)用在動物科學中時，其可以通過表達研究的方式將某一種動物的細胞、組織中存在的蛋白質(zhì)建立在蛋白表達圖譜護坡掃描EST（基因組表達序列標簽）圖譜中，這樣不僅可以分析出不同動物體內(nèi)的細胞組織蛋白質(zhì)組的性質(zhì)，同時還可以根據(jù)蛋白質(zhì)的表達、修飾等變化來展開對動物蛋白質(zhì)組的品質(zhì)分析與動物的疾病研究，而且還可以對于珍惜保護動物以及特種經(jīng)濟動物的研究提供良好的幫助。除此之外，在實際應(yīng)用雙向高效柱層的過程中，可以基于該種技術(shù)的鑒定方式對動物的蛋白峰展開檢測與鑒定，并且還可以將已經(jīng)鑒定過的動物蛋白質(zhì)組列入到轉(zhuǎn)筒的數(shù)據(jù)庫中，而后通過蛋白質(zhì)的亞細胞定位、蛋白質(zhì)的鑒定結(jié)果對動物的基因以及細胞展開全面性的研究。

2、蛋白質(zhì)組學對基因表達的研究

在將蛋白質(zhì)組學實際應(yīng)用到動物科學中時，蛋白質(zhì)組學可以對基因的表達展開研究，這項研究主要是通過對畜禽的遺傳繁育展開研究，傳統(tǒng)的遺傳育種學認為，動物的性狀主要是通過相應(yīng)的基因來控制。細胞基因組是畜禽的唯一蛋白基因組織，同時單一的有機體只有一個確定的基因組。通過蛋白質(zhì)組學的研究可以得知，不能通過一個基因一個蛋白的對應(yīng)關(guān)系來解釋基因遺傳信息的復雜規(guī)律，一個基因可以表達的蛋白質(zhì)數(shù)目可能會大于一，并且動物機體的某一種性狀并不是由一種單一的基因控制，在實際基因互作及蛋白質(zhì)見的復雜作用。在實際引入蛋白質(zhì)組學的研究手段之后，在育種選育的環(huán)節(jié)中可以通過從現(xiàn)在的個別基因轉(zhuǎn)移來改進個別形狀的個別性能，最終實現(xiàn)整體性能的改善。此外，在實際針對畜禽的基因展開研究時，其可以通過鑒定禽畜與其他動物基因的方式，來判斷出兩種基因是否可以融合到一起，當結(jié)果較為良好時，就可以針對基因的融合工作展開研究。

3、蛋白質(zhì)在反映生物系統(tǒng)的研究

蛋白質(zhì)可以充分反映出生物系統(tǒng)的真實狀態(tài)，在實際通過蛋白質(zhì)組展開研究是，可以全面觀察在不同條件下動物蛋白質(zhì)組的實際變化。在實際研究的過程中可以充分運用蛋白質(zhì)組學的研究技術(shù)，在分子水平中研究動物生長發(fā)育的過程，例如：下丘腦、垂體、肝臟、甲狀腺、腎上腺、性腺等方面組成的內(nèi)分泌生長軸激素的表達規(guī)律，在上述的銀子品種特異性及組織特異性的表達中可以得知，在實際研究的過程中可以通過深入研究的方式來他所處動物生長發(fā)育的機制，而在研究部分重要影響以及生理調(diào)控物質(zhì)的過程中，對激素以及受體基因的表達與蛋白質(zhì)組的影響較大。此外，在實際研究的過程中，蛋白質(zhì)組學技術(shù)不僅更新了傳統(tǒng)的營養(yǎng)學與生理學，同時還可以有效的結(jié)合動物營養(yǎng)學與生物學。

（作者單位：313100浙江省湖州市長興縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）