蛋白质组学在动物医学中的研究应用与进展
2D-DIGE技术在蛋白质组学中的应用
下 , 物 细胞 中蛋 白质 表 达 的 差 异 性 , 而建 立 差 异 蛋 白相 互 作 用 网 络 图 , 而 为研 究伤 害机 制 提 供 一 定 的依 据 。 植 从 从 关 键 词 :D D G ; 白质 组 2 -IE 蛋
中图分 类号 :5 Q1
文献标识码 : B
文章编号 :0 5—13 (0 1 o — 04— 4 29 76 2 1 ) 3 0 8 0
2D- GE n p o e m i s a p i a i ns DI i r t o c p l to c
DU J n ba u — in ,W ANG L — u i i,DU h AN in —a Ja gy n
( .c ol f i c ne S aX o a U i rt, i e 4 0 0 2 ea m n o t i s 1 Sho o f S i c , hn i r l n e i Ln n 0 ; .D pr et f e a Le e N m v sy f 01 t Ma r l
从生物体 的不 同器官 , 组织 , 细胞 以及亚细胞结 构
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蛋白质组学研究进展及其在中兽医学中的应用探讨
蛋白质组学研究进展及其在中兽医学中的应用探讨董书伟;荔霞;刘永明;王胜义;王旭荣;刘世祥;齐志明【摘要】随着生命科学研究进入后基因组时代,蛋白质组学作为重要的实验技术,已经成为筛选重大疾病的特异生物标志物和研究发病机理的新途径.文章总结了蛋白质组学研究的主要内容和方法,简述了蛋白质组学在生命科学的应用概况,并探讨了其在中兽医学研究中的应用前景.%With the life science research entering into the post-genome period, the proteomics considered as an important technique has been a new pathway to screen the special protein biomarkers and study the mechanism of the enormous diseases. The paper reviewed the research methods and contents of proteomics. The progress of its application in life sciences, and discussed its application prospect in TCVM.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2012(039)001【总页数】5页(P45-49)【关键词】蛋白质组;蛋白质组学;生物标志物;中兽医学【作者】董书伟;荔霞;刘永明;王胜义;王旭荣;刘世祥;齐志明【作者单位】中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】Q816随着分子生物学研究的逐步深入,新的实验技术和方法不断出现和应用,如基因芯片、基因敲除(gene knock out)、基因表达系统分析(serial analysis of gene expression,SAGE)和全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)等技术,人类和多种模式生物全基因组测序和基因功能分析也逐步完成,庞大的基因组信息被源源不断地挖掘出来,生命科学研究领域取得了空前进展。
蛋白质组学的研究进展及其在动物科学研究中的应用
(1 . C o l l e g e o f A n l m a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , S h i h e z i U n i v e r s i t y , S h i h e z i 8 3 2 0 0 3 , S i n k i a n g C h i n a ; 2 . F e e d R e s e a r c h I n s t i t u t e , S i n k i a n g A c a d e m y o f A n i m a l S c i e n c e , U r u mq i 8 3 0 0 0 0 , C h i n a )
摘
要 :蛋 白质作为功能基 因的主要体现者 ,其表达模式和功能成为 当今研 究的热点 。随 着后基 因组 时代 的
到 来,蛋 白质组学技术 的发展将会在 动物科学的研 究领域 产生 巨大的促进作 用。文章综述 了蛋 白质组 学的概 念、
相 关技术及其在动物精液质量检测、动物疾病和动物 营养研 究等方面的应 用。
Ab s t r a c t : As t h e ma i n v e h i c l e f o r f u n c t i o n a l g e n e s , e x p r e s s i o n p a t t e r n s a n d f u n c t i o n s o f p r o t e i n b e c a me a h o t
p r o d u c e a h u g e r o l e i n p r o mo t i n g t h e r e s e a r c h o f a n i ma l s c i e n c e . T h e c o n c e p t a n d t e c h n o l o g y o f p r o t e o mi c s , a p p l i — c a t i o n o f p r o t e o mi c s i n a n i ma l s e me n q u a l i t y t e s t i n g , a n i ma l d i s e a s e s a n d a n i ma l n u t r i t i o n w e r e r e v i e we d i n t h i s p a p e r . Ke y wo r d s : p r o t e o mi c s ; p r o t e o mi c s t e c h n o l o y; g a n i ma l s c i e n c e ; r e s e a r c h p r o g r e s s
猪繁殖与呼吸综合征病毒NSP2_基因研究进展
·综述·摘 要:猪繁殖与呼吸综合征是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV )引起的一种烈性传染病。
PRRSV 的非结构蛋白2(NSP2)编码一个多功能蛋白,具有广泛生物学作用。
本文对NSP2遗传变异分析,与自身病毒蛋白互作,与宿主蛋白互作,影响PRRSV 复制、毒力、细胞噬性,调节宿主免疫以及在疫苗应用等相关研究进行综述,为深入研究PRRSV 致病机理和疫苗设计提供重要理论基础。
关键词:猪繁殖与呼吸综合征病毒;NSP2基因;致病机理;疫苗研究中图分类号:S852.651 文献标志码:A 文章编号:1674-6422(2024)01-0214-08Research Progress on NSP2 Gene of Porcine Reproductive and RespiratorySyndrome VirusZHANG Hang, SHA Huiyang, HUANG Liangzong, ZHAO Mengmeng(1. College of Life Science and Engineering, Foshan University, Foshan 528231, China; 2. College of Animal Science and VeterinaryMedicine, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)猪繁殖与呼吸综合征病毒NSP2基因研究进展张 航,沙惠阳,黄良宗,赵孟孟(佛山科学技术学院生命科学与工程学院,佛山528231;河南农业大学动物医学院,郑州450002)Abstract: Porcine reproductive and respiratory syndrome is a severe infectious disease caused by Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). Non-structural protein 2 (NSP2) encodes a multifunction protein that has a wide range of biological eff ects. This paper reviews NSP2 genetic variation, interactions with its own proteins and host proteins, eff ects on virus replication, toxicity, cell phagocytosis, regulation of host immunity and application in vaccine research and provides an important theoretical basis for further study of PRRSV pathogenic mechanism and vaccine design.Key words: Porcine reproductive and respiratory syndrome virus; NSP2 gene; pathogenesis; vaccine research收稿日期:2021-09-18基金项目:国家自然科学基金项目(31902279)作者简介:张航,女,硕士研究生,预防兽医学专业通信作者:赵孟孟,E-mail:*************************.cnChinese Journal of Animal Infectious Diseases中国动物传染病学报2024,32(1):214-221猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respirator syndrome virus, PRRSV) 引发的一种高度接触性、烈性传染病。
蛋白质组学及其在兽医学中的应用
动物医学进展,2008,29(2):76278Progress in Veterinary Medicine蛋白质组学及其在兽医学中的应用张爱玲1,王兴龙23(1.吉林大学畜牧兽医学院,吉林长春130062;2.军事医学科学院军事兽医研究所,吉林长春130062) 摘 要:蛋白质组学以蛋白质组为研究对象,从整体上对生命载体进行研究,已成为后基因组时代的研究热点。
目前,蛋白质组学技术主要包括双向凝胶电泳、生物质谱及生物信息学。
双向凝胶电泳根据蛋白质的等电点和分子质量分离蛋白质,而质谱技术已成为鉴定蛋白质的极为灵敏而迅速的工具。
由此得到的肽质量图谱结合准确全面的数据库技术,就使得新的蛋白质或多肽得以鉴定。
近年来,蛋白质组研究技术已应用到多种生命科学领域中,在兽医学研究领域中尤其是兽药开发方面也将会有很广阔的应用前景。
关键词:蛋白质组学;兽医学;双向凝胶电泳;质谱中图分类号:S852.21文献标识码:A文章编号:100725038(2008)022******* 后基因组时代研究重心已开始从揭示生命的所有遗传信息,转移到在整体水平上对生物功能的研究,于是产生了功能基因组学。
这一新学科从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述,如在mRNA水平上通过DNA芯片技术检测生物基因的表达模式,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。
但事实上并不完全如此,从DNA2mRNA2蛋白质,存在3个层次的调控,即转录水平调控、翻译水平调控及翻译后修饰水平调控。
从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,不能全面代表蛋白质的表达水平。
蛋白质特有的活动规律如蛋白质的修饰加工、转运定位、结构变化、蛋白质与蛋白质及其他生物大分子之间的相互作用等均无法从基因组水平上的研究来获知。
因此,对生物功能的主要体现者和执行者———蛋白质的表达模式和功能模式的研究就成为生命科学发展的必然。
蛋白质组学研究现已成为生命科学研究领域最活跃的学科之一[123]。
2D-DIGE技术在蛋白质组学中的应用
2D-DIGE技术在蛋白质组学中的应用杜俊变;王丽惠;段江燕【摘要】双向荧光差异凝胶电泳(2D-DIGE)作为一种新型的蛋白质组分析技术,已经被广泛应用于动物、植物、微生物以及人类差异蛋白的研究.在动物医学方面,采用DIGE技术,通过对不同类型,不同个体的细胞、组织、或经过不同处理和不同生长条件下蛋白质表达差异分析,在研究疾病的分子机理、分子诊断、药物作用机理、毒理学等方面都有广泛的应用.在植物学方面,该技术可以用来分离和分析植物亚细胞结构蛋白质组以及在生物和非生物胁迫下,植物细胞中蛋白质表达的差异性,从而建立差异蛋白相互作用网络图,从而为研究伤害机制提供一定的依据.%Two-way fluorescence difference gel electrophoresis (2D-DIGE) as one of new analytical techniques was widely used in study of animals , plants , microbes and proteins of human differences. In animal medicine , using DIGE technology , through different types of cells in different individuals, organizations, or through different treatments and different protein expression under different growth conditions analyzed in the study of molecular mechanisms of disease, molecular diagnostics, drug mechanism, drug science has a wide range of application areas. In botany , the technology can be used to isolate and analyze the subcellular structures of plant proteins as well as in biotic and abiotic stress, plant cells differencesin protein expression in order to establish differences in protein interaction network graph, and thus to study the damage mechanism to provide some basis.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2011(028)003【总页数】5页(P84-87,96)【关键词】2D-DIGE;蛋白质组【作者】杜俊变;王丽惠;段江燕【作者单位】山西师范大学生命科学学院,山西,临汾,041000;海南大学材料与化工学院生物工程系,海口,570228;山西师范大学生命科学学院,山西,临汾,041000【正文语种】中文【中图分类】Q51从生物体的不同器官,组织,细胞以及亚细胞结构中将成千上万种蛋白质进行提取和分离是蛋白质组学研究的前提工作。
动物科学中的蛋白质组学技术应用
动物科学中的蛋白质组学技术应用摘要:现代基因组研究正处于先进阶段。
近年来,各国的生物研究人员研究了越来越多的细胞和生命。
蛋白质组学是近年来发展迅速的主要理论成果和研究手段之一。
本文对蛋白质组学进行了初步分析,并提出了应用蛋白质组学的策略和建议。
关键词:动物科学;蛋白质组学技术;应用动物科学是生物学的一个分支,通过研究动物蛋白质组学,我们可以为人类创造更好的动物产品。
动物科学的方法通常包括分子生物学和生态学,从不同角度描述现行生命规律,蛋白质组学是动物科学中的重要表示。
一、对于蛋白质组学技术的初步分析蛋白质组学始于国外,首次提出是1994年。
这一概念在某种程度上扩大了基因理论。
蛋白质组学的基础研究是蛋白质的定性和定量研究。
蛋白质组学的基础研究是进行全面准确的蛋白质模拟。
总体而言,蛋白质组学研究非常广泛,尤其是蛋白质组学和功能蛋白质组学的结构。
第一个是蛋白质模式表达,第二个是蛋白质模式功能。
蛋白质组学的主要研究课题是蛋白质组学的结构、蛋白质组学表达和功能蛋白质组学。
人类基因组计划长期改进和发展了蛋白质组学。
主要调查是各种各样蛋白质。
对这些蛋白质组学的详细研究需要不同的方法,例如生物学和研究,蛋白质主穴的要点是巨大的、系统的研究。
通过研究蛋白质的特征和结构几表达的意思和内涵,将其转化为可以理解的理论知识,研究蛋白质中不同蛋白质之间的相互作用模式,我们可以了解不同性质和蛋白质的不同结构。
蛋白质组学的主要目的是了解蛋白质的结构,从而估计生命的性质和存在。
在这方面蛋白质组学的重要性越来越重要。
近年来,越来越多的生物学家从事蛋白质组学研究。
今后,越来越多的科学家将利用蛋白质组学进行生物学领域的研究和开发工作。
在蛋白质组学领域,对蛋白质的内部结构进行了详细研究,以了解蛋白质的种类、数量和序列。
表达蛋白质组学中,一些生物学研究技术主要用于蛋白质组成成分和蛋白质定量分析。
1.结构蛋白质组学。
蛋白质组学结构主要研究氨基酸序列、三维结构、物种分析等。
尿液蛋白质组学
常的 尿液蛋 白质组 学研 究发展 历程 , 生理 情 况下的 尿液 蛋 白质 组 学研 究进展 及 在 尿 液 中 已检 测 到疾 病 相 关 蛋 白标记 物 的研 究, 列举 了一 些收 集和整 合尿 液蛋 白质 组数据 的共 享平 台。 目前 , 正 常尿液 中的大 多数 蛋 白 种 类 已近被 发 现 , 建立基 本 的尿液蛋 白质 数据 库非 常 必要 的 ; 病理 状 态生物标 记物 的检 测 已进 入 临床 应 用阶
动 物 医学进 展 , 2 0 1 3 , 3 4 ( 2 ) : 1 0 4 — 1 0 8
Pr o gr e s s i n Ve t e r i n a r y Me di c i n e
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尿 液 蛋 白质 组 学
赵 国顺 , 赵 兴 绪 , 张 勇 , 武 小虎 , 刘姗 姗 。 , 陶金 忠
( 1 i n e a r i o n t r a p — o r b i t r a p ma s s s p e c t r o me t e r 。 I TQ—
O r b i t r a p ) 技 术从正 常人 的尿样 中鉴定 出 1 5 3 4种 蛋 白, 其 中大 多数 是 膜 蛋 白 。2 0 0 9年 , Al e x K 等 通
( 1 . 甘肃农业大学动物医学院 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 7 0 ; 2 . 甘肃 农 业 大学 生命 科学 技 术 学 院 , 甘肃兰州 7 3 0 0 7 0
3 . 宁夏 大学 农 学 院 , 宁夏银川 7 5 0 0 2 1 )
摘 要 : 随着新技 术的 出现 与 多种技 术之 间的交 叉融合 , 尿液蛋 白质组 学研 究发展 迅速 。论 文概述 了正
动物科学中蛋白质组学技术的应用
动物科学中蛋白质组学技术的应用作者:夫浩来源:《科学导报·学术》2020年第14期摘要:现阶段,社会进步迅速,随着国家力量的强盛和经济水平的发展,畜牧养殖业也取得飞速发展,但随着畜牧养殖向集约化、规模化发展,势必引起养殖环境的恶化,由此带来的畜产品质量问题已成为困扰人们日常生活的重大问题,这也为畜牧从业者和研究者带来挑战。
目前解决这一问题的出路就在于动物营养和健康养殖两方面。
蛋白质组学技术为动物蛋白质种类鉴定、功能互作提供了可靠的理论依据,可在动物营养与健康养殖研究领域发挥重要作用。
文章在概述蛋白质组学技术具体内容的基础上,对目前该技术在动物营养研究、动物健康养殖领域内的实际应用做了分析和探讨,旨在为这项技术能更好的服务于畜牧养殖行业提供一定的参考和借鉴。
关键词:动物科学;蛋白质组学技术;应用引言人类基因组计划的不断发展让生命科学的研究得到了更多的进步,蛋白质作为结构功能和生理功能的直接体现者,能够对生命现象的本质和规律进行了有效的阐述。
在细胞和生命整体水平上的深入研究中,蛋白质组学得到了迅速的发展,同时也成为了一门强大的学科。
1蛋白质组学的概述蛋白质组学指的是运用分子生物学先进的科学仪器和技术手段,对生物体细胞或组织中的蛋白质进行鉴定,并分析当研究对象处于不同生长阶段或生理环境中蛋白质所发生的一系列变化,进而探讨研究环境和自身因素的改变对细胞代谢、蛋白质功能、互作及对机体整体代谢的影响,力求在蛋白质水平上解释生命的现象和本质。
蛋白质组学研究分类的方法很多,一般情况下都是依据蛋白质组学方面研究的方法策略和研究目的进行分类,在此依据蛋白质组学研究的目的可以将其简单分为以下几种类型。
表达蛋白质组学:表达蛋白质组学(也可称之为差异蛋白质组学),既可以对同一物种组织细胞处于不同状态时的蛋白质组表达差异进行研究,亦可对不同物种的蛋白质组表达差异进行研究(Walther,等2010)。
蛋白质表达差异对鉴定、识别信号转导过程中的关键蛋白质、组织或体液中的生物标志物及药物靶标等方面有重大意义。
生物技术在兽医领域的应用
生物技术在兽医领域的应用作者:鲁应从来源:《中国动物保健》2021年第02期摘要:随着食品安全越来越受到人们的重视,在畜牧养殖行业中,人们开始越来越重视各种科技的应用。
在畜牧养殖过程中,动物经常会出现疾病,需要兽医的诊疗,将生物技术应用在兽医可以有效解决畜牧养殖过程中很多疾病的预防和治疗,保证动物的健康,促进食品安全。
本文主要结合生物技术在预防、临床、制药以及在畜牧养殖过程中的应用,促进畜牧养殖业科学化发展。
关键词:生物技术;畜牧;兽医1生物技术在预防兽医中的应用1.1生物学精细化研究生物精细化研究,在兽医领域中是非常重要的环节。
工作人员根据动物病理进行研究分析,在研究过程中需要应用到基因学、蛋白质组学以及精细化研究,还需要应用分子生物技术。
在蛋白质组学研究中,需要对蛋白质样品进行制备、对蛋白质浓度进行測定以及质谱分析等。
其中肽质量指纹图谱检索也是非常重要的工作,这项技术可以对生物信息进行精确鉴定,其中有凝胶技术以及质谱技术,这样可以对蛋白质图谱进行全方位研究和分析,提升工作效率。
1.2基因工程疫苗作为一个合格的兽医,应该充分了解免疫机制以及疫苗的研究工作,而基因工程在免疫机制以及疫苗研制这两项工作中的应用越来越广泛,技术也越来越成熟。
在基因工程中,利用DNA重组生物技术,可以将一些具体的遗传物质进行人工合成,并将这些遗传物质利用生物手段插入细胞基因中,从而使得基因可以得到改变。
基因确定之后,通过哺乳动物细胞进行基因表达,最终提炼出成品疫苗,继而进行大批量生产。
基因工程疫苗相比于传统的疫苗有非常大的优势,这种疫苗不会含有感染性物质,并且纯度非常高,从而提升了疫苗的稳定性和可控性,对于预防多种疾病有着显著的效果。
随着近年来基因疫苗研究工作中对于疫苗的制备以及研究取得的突破性成就,将基因疫苗相继投入到生产中,对于兽医领域中带来非常大的便利。
1.3生物技术检测近年来,食品安全问题频频出现,已经成为人们热议的话题,得到民众的普遍关注。
一例犬烫伤的治疗
[ K vl r Masa Poem c n i ae 9 aa ai M, r l G M. rt is dd es: ] l s hl o a s
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1 9 8 9 81 -1 2 .
[] 6 赵宏 伟, 田秀珠 , 波. 蛋 白质组 学研 究与应用 王 差异 进展 [.医 学 与 哲 学 ( J 1 临床 决策 论坛 版)2 0 ,7 ,0 6 2
d r s i u niaie p o e mi s a d n q a ttt r to c :Die tc mp rtv v rc o aaie a s sme t o i e e c i e l crp o e i n s e s n fd f rn e n g l ee to h r ss a d f fe fmi l l rn itr ain a in d f rn e e to l y ati gd ea yc to - no i e e c d e f
基因组学和蛋白组学在纳米药物毒理研究中的应用
( P, HG ) 随后 其他 许多 国家 也纷 纷启 动各 自的 H P G , 基 因组 学 ( e o c ) 运 而生l]其 中 , 国科 学 院 G n mis应 l。 1 2 中
北 京 人 类 基 因 组 中 心 和 北 方 人 类 基 因 组 中 心 共 同
承担 了国际人类基 因组大规模测序 任务的 1 人类 %圈
( 0 0 ) 2 12 。 作 者 简 介 : 昭辉 (96 )男 , 西 运 城 人 , 士 , 要 从 事 动 物 疾 病 高 18一, 山 硕 主 蛋 白质 组 学 研 究 。
的基 因组 图谱 和测 定 其 基 因组 序 列 , 且 探 索 研 究 并
特 定 基 因 的生 物 学功 能 , 示 整套 基 因及 其 产 物在 揭
运 用 遗传 学 、 分子 生 物学 方 法 为各 种 生 物 绘 制 完 整
速 发 展 . 且 被 广 泛 应 用 于 各个 领 域 , 到 了 专 家 并 受 们 极 大 的关 注 。 目前 , 纳米 药 物 的 毒性 越 来 越 受 到 关 注 , 用 基 因组 学 和 蛋 白组 学 技 术对 纳 米 药 物 毒 利
差 异 显 示 反 转 录 P R、 子 杂 交 、 因表 达 序 列 分 C 分 基 析等[ 5 1 中 , 因芯 片技术可 对所有 基 因进 行检 测 , 。其 基
并 且 能 够 直 接 在 转 录 水 平 上 研 究 由 环 境 因 素 或 基 因 操 纵 引 起 的 调 控 机 理 , 此 它 是 最 常 用 、 有 效 因 最
性研 究报道很 少 , 本文 对基 因组 和蛋 白质组学技 术 及 收稿 日期 :0 l 0 — 2 2 1 一 8 1
基金 项 目: 中央 级 公 益性 科 研 院所 基 本 科 研 业 务 费专 项 资金 项 目( R B F0 31 ; 1 00 ) 国家 现 代 农 业 产 业 技 术体 系 建设 专 项 资 金 资 助 ( AR 一 0 3 ) 西 部 之 光 人 才 培 养 计 划 专 项 资 金 资 助 C S 4— 0 :
蛋白质组学在农业生产中的应用
蛋白质组学在农业生产中的应用一、引言蛋白质组学是研究蛋白质表达、功能和相互作用的一门科学。
在农业生产中,蛋白质组学的研究和应用对于提高作物产量、改善品质、增强抗逆性等方面具有重要意义。
本文将介绍蛋白质组学在农业生产中的应用。
二、蛋白质组学在作物抗逆性研究中的应用作物抗逆性是决定作物产量和品质的重要因素。
通过蛋白质组学的研究,可以深入了解作物在逆境条件下的蛋白质表达和调控机制,为抗逆育种提供理论依据。
例如,通过比较干旱、高温等逆境条件下作物叶片的蛋白质组,可以发现与抗逆性相关的关键蛋白质,进而通过基因编辑技术对相关基因进行改造,提高作物的抗逆性。
三、蛋白质组学在作物品质改良中的应用作物品质是消费者关注的重要因素之一。
蛋白质组学可以帮助我们了解作物品质形成过程中的蛋白质表达和调控机制,为品质改良提供理论支持。
例如,通过比较不同品种小麦种子蛋白质组,可以发现与蛋白质含量、氨基酸组成等品质性状相关的关键蛋白质,进而通过基因编辑技术对相关基因进行改造,改善作物的品质。
四、蛋白质组学在农业生物防治中的应用农业生物防治是利用天敌、寄生性昆虫等生物控制有害生物的方法。
蛋白质组学可以帮助我们了解这些天敌和寄生性昆虫的生物学特性和调控机制,为生物防治提供理论依据。
例如,通过比较不同种类寄生蜂的毒液蛋白质组,可以发现与寄主识别、寄生过程等相关的关键蛋白质,进而通过基因编辑技术对相关基因进行改造,提高寄生蜂的寄生效率和防治效果。
五、蛋白质组学在农业环境监测中的应用农业环境监测是保障农产品安全和农业可持续发展的重要手段。
蛋白质组学可以帮助我们了解环境中污染物的生物效应和降解机制,为环境监测提供理论依据。
例如,通过比较不同浓度重金属污染土壤中微生物的蛋白质组,可以发现与重金属抗性和降解相关的关键蛋白质,进而通过基因编辑技术对相关基因进行改造,提高微生物对重金属的抗性和降解效率。
六、结论蛋白质组学在农业生产中的应用具有广阔的前景和重要的意义。
蛋白质组学在农业生物科学研究中的应用
蛋白质组学在农业生物科学研究中的应用本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!【摘要】作者结合自身从事农业生物研究领域多年经验,对当代新兴研究领域蛋白质组学进行研究,并将蛋白质组学的方法和操作原理应用于农业生物科学研究领域。
【关键词】蛋白质组学;农业生物科学;研究应用一、引言蛋白质组学是一种用于解决蛋白质在现有水平之上,运用大规模转基因的方式发挥蛋白质应有的功能。
蛋白质组学是基于蛋白质功能体系所形成的前所未有的一种中大突破,其通过利用生化研究的途径,顺利的攻克了这一难关。
随着我国社会主义现代化的飞速发展,我国城乡之间人口流动的比率不断提高,从而促使了我国从事农业生产的居民越来越少,进而增加了我国对转基因农作物、林业乔木等农业生物开发的依赖。
但是,由于人们对转基因产物的认识性不足,带来了这些产物在我国社会中的普及性程度不够,并且也带来了这一领域发展的困难。
蛋白质组学相关研究能够顺利的让我国人们和科研领域从对基因层次、核酸层次的认识顺利的过度到了直接从蛋白质层次对诸多基因产物的认识。
并且随着我国乃至世界对蛋白质组学的深入研究,这一领域在不久的将来将会成为生命科学研究领域的核心,其能够解决当前在农业生物科学研究领域遇到的诸多难题。
因此,作者在本文中主要结合自身多年从事生命科学研究领域的经验,对这一追随时代潮流的理论进行研究,并就其适用的主要领域(农业生物科学领域)展开应用研究。
二、蛋白质组学在农学基础研究领域中的应用研究蛋白质组学在农学基础的研究领域中主要应用于以下几两个方面:(1)农作物与微生物之间相互的作用机理。
有关文献表面,农作物在生长过程当中会与微生物的生存之间存在对资源的竞争,其最终的生长发育会随着微生物存在的现状进行改变。
那么,对于这一事实也可以用蛋白质组学理论进行解释。
产生这一现象的主要原因是由于当农作物作物遭遇到微生物的共生和寄生,以及遭遇到病菌的侵害的时候,其就会改变被侵害部位的蛋白质的含量,从而向外界或者是其他未受侵害的组织或者部分传递这一信号,从而引起整个农作物个体的反应机制;(2)农作物的品质改良、提升产量问题。
动物科学中的蛋白质组学技术应用
20动物科学中的蛋白质组学技术应用黄珍盖(天津农学院 动物科学与动物医学学院,天津 300300)摘 要:近年来,人类的科学技术水平在不断的提升,尤其是在生物研究方面的技术,有了显著的进步。
蛋白质在基因组织中占据着非常重要的地位,因为它能够直接展现出生物的结构功能以及生理功能,能够较为直接的向人们展现出生命之中所蕴藏的本质以及规律,因此要对蛋白质主学技术进行深入的研究。
本文对蛋白质主学技术进行了初步分析,从而也进一步对如何将蛋白质组学技术运用到动物科学中,提出了一些策略与建议。
关键词:动物科学;蛋白质组学技术;应用现代的基因组研究已经步入了后期发展时代,各个国家的生物研究科学家在对于各种细胞以及生命方面的研究,在近年来变得越来越深入,研究水平不断的在提高。
蛋白质组学就是生物科学家在研究之中所获得的一大重要理论成果以及研究方法,在近年来发展非常的迅猛。
蛋白质组学能够较为系统的研究蛋白质的构造以及蛋白质的表达,同时也能够将蛋白质的各种功能进行详细而科学的阐述,是一门非常重要的蛋白质研究学科。
1 对于蛋白质组学技术的初步分析人类基因组计划在进行着长期的完善与发展,在蛋白质组学的研究之中,主要的研究对象就是各种各样的蛋白质组。
对这些蛋白质组进行详细的研究,需要采用到各种各样的方法,比如说,会涉及到生物化学方面的相关理论以及研究方式。
蛋白质主穴的研究规模是非常大的,并且研究的内容是非常系统的。
主要是为了了解蛋白质的各种明显的特征以及蛋白质之间的各种结构,通过将蛋白质的各种表达的意思以及内涵进行研究,转换成人们可以理解的理论知识,并且也要研究蛋白质其中各种各样的蛋白质群体所存在的相互作用的反应方式。
蛋白质组学的主要研究目的,就是为了对蛋白质的构造进行详细的了解,然后推测出生命的本质以及所存在的各种规律。
在生命科学方面的研究技术,在不断的进步研究水平也在逐步的得到提高,在这样的时代背景之下,蛋白质组学的重要性就越发凸显出来了,在近年来有了越来越多的生物研究科学家开始关注蛋白质组学的研究,相信在以后的生物研究领域将会有更多的科学家使用蛋白质组学技术进行进一步的研究发展。
蛋白质组学在牛属动物疾病中的研究与应用
蛋白质组学在牛属动物疾病中的研究与应用李 伟1,王 芳2,殷元虎1,郭春晖1,殷溪瀚3(1.黑龙江省畜牧研究所 161005;2.齐齐哈尔大学生命科学与农林学院 161006;3.黑龙江八一农垦大学动物科技学院 163319)摘要:蛋白质组学是对基因组学研究的重要补充,生命的各个过程都受到蛋白质间相互作用的控制。
它是一个客观的、复杂的、交错并精密调控的反应网络。
在动物发育、生理生态、疾病等研究中得到广泛应用。
如何利用系统生物学的理念,将这些研究成果加以整理、整合,从而在蛋白质水平上对生命现象加以解释,这需要遗传学、化学、生物学、细胞生物学、工程学、数学、信息学等多学科学者共同的努力。
本文介绍了蛋白质组学发展背景和关键技术的研究情况,并对蛋白质组学在牛属动物疾病中的研究与应用进行了阐述。
同时对蛋白质组学的发展前景进行了讨论。
关键词:蛋白质组学;牛;疾病;生物信息学;乳房炎;蛋白质芯片技术1 蛋白质组学的发展背景1953年,Watson和Crick建立了著名的DNA双螺旋结构模型,标志着基因时代的到来。
19902001年人类基因组计划(Human Genomic Project,HGP)的完成。
2001年2月15日,在Nature上一篇“现在应该是蛋白质组了”的消息,宣布了人类蛋白质组组织(Human Proteome Organization,HUPO)成立[1],并提出了人类蛋白质组计划(Human Proteome Project,HPP)[2],标志着人类进入了后基因组时代。
现在我们已经知道,机体内各种生命信息由不同基因经转录、翻译,传递到相应蛋白质进行表达,表现为生命活性。
目前,以对生物体或细胞的所有蛋白质进行鉴定和结构功能分析为基础,获得蛋白质水平上关于疾病发生,细胞代谢,营养吸收等过程的全面认识为研究目标的蛋白质组学越来越受到人们的重视。
蛋白质组(proteome)的概念最早由Wasinger V.C.(1995)[3]提出,是指由一个基因组编码的所有蛋白质。
蛋白质组学在动物医学中的应用研究进展
蛋白质组学在动物医学中的应用研究进展刘永杰;张克山;卢国栋;尚佑军;刘湘涛【期刊名称】《动物医学进展》【年(卷),期】2011(032)006【摘要】利用蛋白质组学技术研究动物疾病,能发现与疾病发生,发展和转归过程密切相关的蛋白质及其变化特征,为相关疫苗和新型药物的开发提供新的途径.论文从蛋白质组在动物病毒性疾病、细菌性疾病、寄生虫病及其他营养代谢病方面的研究进展进行综述.【总页数】3页(P139-141)【作者】刘永杰;张克山;卢国栋;尚佑军;刘湘涛【作者单位】中国农业科学院兰州兽医研究所,家畜疫病病原生物学国家重点实验室,农业部畜禽病毒学重点开放实验室,国家口蹄疫参考实验室,甘肃兰州,730046;中国农业科学院兰州兽医研究所,家畜疫病病原生物学国家重点实验室,农业部畜禽病毒学重点开放实验室,国家口蹄疫参考实验室,甘肃兰州,730046;中国农业科学院兰州兽医研究所,家畜疫病病原生物学国家重点实验室,农业部畜禽病毒学重点开放实验室,国家口蹄疫参考实验室,甘肃兰州,730046;中国农业科学院兰州兽医研究所,家畜疫病病原生物学国家重点实验室,农业部畜禽病毒学重点开放实验室,国家口蹄疫参考实验室,甘肃兰州,730046;中国农业科学院兰州兽医研究所,家畜疫病病原生物学国家重点实验室,农业部畜禽病毒学重点开放实验室,国家口蹄疫参考实验室,甘肃兰州,730046【正文语种】中文【中图分类】S852.161【相关文献】1.DNA疫苗在动物医学中的应用研究进展 [J], 石军;陈安国;洪奇华2.DNA芯片技术在动物医学中的应用研究进展(摘要) [J], 马艳平;陈豪泰;马丽娜;周建华;张杰;丁耀忠;王猛;刘文倩;刘永生3.DNA芯片技术在动物医学中的应用研究进展 [J], 马艳平; 陈豪泰; 马丽娜; 周建华; 张杰; 丁耀忠; 王猛; 刘文倩; 刘永生4.蛋白质组学在食品非热杀菌中的应用研究进展 [J], 钱静亚; 张咪; 孙文敬; 代春华; 霍书豪; 马海乐5.蛋白质组学技术及其在乳及乳制品中的应用研究进展 [J], 剧柠;苟萌;张彤彤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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2.通常情况下蛋白质组学相对定量结果采用western以及Elisa进行验证,但
是这两项技术需要抗体。
3.目的蛋白质后续的功能和生理生化研究工作繁杂并且耗时耗力,因此需要
保证前期工作的准确性。
4.某些重要蛋白质(酶,蛋白酶的底物,多肽类激素,过敏原)在研究过程
比较蛋白质组学
Lager-scale profile of proteins with different expression
Top changed /prediction /references
生物信息学
特征筛选/ 聚类 Go注释/ 聚类 PPI/聚类 通路注释/ 聚类
Candidate protein
宫腔液体中的蛋白质生物学功能分类
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例二
应用方式:亚细胞差异定量蛋白质组学(iTRAQ) 研究背景: A流感病毒(RNA病毒)感染鸟类和哺乳动物,引发急性呼吸疾病。A 流感病毒感染后的炎性体激活机制(先天免疫激活机制)尚不清楚。 研究目的:利用亚细胞定量蛋白质组学分析A流感病毒感染的原始巨噬细胞中宿 主-病原菌的互作机理。 免疫机制研究
锁定目标蛋白质 肽段: 检出 1.蛋白特异性肽段序列 2.能够在质谱中被有效 3. 每个蛋白质选择1-3
选择肽段及其离子对,质谱条件 优化
样品质谱分析(定量)
个肽段 离子对: 1.高强度 2.低干扰 3. 每个肽段选择3-5个 离子对
相对定量: 1.无需合成相应同位素 肽段 2.以样品中丰度稳定且 相对较高的肽段为内参, 通常内参选择两个及以 上蛋白质。或者添加外 源性标准品做内参
qPRC
转录水平分析,锁定蛋白 量积累而其转录水平无正 相关变化的蛋白 转录水平分析,锁定蛋白 量积累而其转录水平无正 相关变化的蛋白
9.3%的结果相吻合,其中 包括CarD 以及WhiB1
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例五
病原物生理研究
后续的生理生化实验证明了CarD 以及WhiB1是Clp蛋白降解系统的底物,并且 WhiB1的积累会对结合杆菌的生长产生严重的毒性
中需要绝对定量
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
免疫原鉴定
案例四
应用方式:蛋白质组学相对定量+绝对定量 研究背景: 职业性哮喘在海鲜从业人员中比较常见,已经在多个海鲜物种 中报道了可以引起职业性哮喘的过敏原。 研究目的:从蛋白质组水平出发,大规模地筛选北极虾中可能的引起职业性 哮喘过敏原。
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
蛋白质组学技术应用思路
思路2 :通过前期工作的积累,将研究目标锁定到某一个具体的蛋白质
或者信号通路。通过质谱技术来研究目的蛋白质的序列,修饰状况,亚细 胞定位和互作蛋白,从而来探索该蛋白质的功能及其作用机制。
细胞器蛋白 质表达谱
细胞器定位
细胞器功能
目标 蛋白
IP Pull down 纯化表达或 修饰富集
非标记:2D 基于凝胶技术 标记:DIGE
定量研究
基于质谱技术
非标记:Label free 标记: iTRAQ/SILAC SRM/MRM
相对定量
绝对定量
基于凝胶技术的定量蛋白质组学——双向凝胶电泳
原理:基于等电点和分子量分离蛋白质
技术方法和路线 蛋白 提取
一向
等电 聚焦
二向 SDSPAGE
染色
扫描
蛋白质 组学
互作蛋白
蛋白复合物 组成与功能
质谱 分析
目标蛋白 修饰状态和 位点 目标蛋白 序列
分离纯化
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
定量蛋白质组学研究技术方法的选择和比较
iTRAQ/TMT
样本类型 样本需求量 实验规模 鉴定数量 动态范围 实验经费
Label-free
2-DE/DIGE
丰度较高的蛋白 (疏水性,极碱或极酸 性蛋白不适合) +++ 多组 + + +
更多样品(组织, 更多样品(组织,体液) 体液) ++ 2-8组(多组) ++ ++ ++ + 多组(依赖于质 谱重复性) ++ +++ +
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例一
宿主生理、病理研究
鉴定到宫腔液体和血浆的共有蛋白质112个, 差异蛋白质:35个上调,18个下调
实验设计: 混合样标记为内标,达到整合多个八标iTRAQ实验数据的目的。
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例一
宿主生理、病理研究
宫腔液体中的差异蛋白质参与了代谢,抗氧化,免疫响应等调控过程和功能。
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
病原物毒力研究
案例三
应用方式:磷酸化蛋白质组学 研究背景:酪氨酸磷酸化修饰在真核生物中具有十分重要的生物学调控意义。 细菌酪氨酸激酶影响重要的细胞功能和细菌致病性。 研究目的:全局描绘Escherichia coli酪氨酸磷酸化图谱,并且阐释E.coli的 致病机制。
Contents
蛋白质组学在动物医学研究中 的应用与进展
严 峻 博士
中国科学院上海生命科学院 Shanghai Institutes for Biological Sciences 上海中科新生命生物科技有限公司 Shanghai Applied Protein Technology Co.,Ltd
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
病原物毒力研究
案例三
致病 不致病
后续生理生化验证
S /T /Y
P MW=+79.9799 S /T /Y—P
生物信息学
Motif分析 GO注释 PPI/聚类
K12:166个肽段,167个位点,117个蛋白质 EHEC O157:H7:561个肽段,416个位点,287个蛋白质
Expression validation (PCR/WB/ELISA/IF) Function evaluation (silence/mutation/inhibition)
Overall bioprocesses and pathway networks
Mechanism
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
对照组
vs. 实验组
基因组学
思路1:
某一个具体的现象进行研究,通过组学 的手段大规模的挖掘和积累数据,以达 到解释该现象的目的。 1. 蛋白质组学技术可以单独应用 2. 蛋白质组学技术可以和其他组学手段 得到的数据整合起来分析,更加综合, 全面,立体地来研究具体的机制。
蛋白质组学 转录组学
定性 定量 修饰
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
病原物毒力研究
案例三
这些磷酸化位点具有保守的motif。酪氨酸磷酸化蛋白参与了多样的生物学过程。 致病岛蛋白质为磷酸化蛋白质。
蛋白质组学技术在农林研究中的应用思路及案例解析
SRM/MRM:针对某一个或者某几个蛋白质进行精细定量的技术 1.由于在大规模的定量过程中质谱条件是固定的,同时采集大规模数据信息
绝对定量:
1.需要合成相应同位素肽段 为内参(内标法) 2.合成普通肽段做标准曲线 (外标法)
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
免疫原鉴定
案例四
MRM优势: 1.无需依赖抗体; 2.绝对定量; 3.多靶标分析
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
免疫原鉴定
案例四
Tropomyosin以及arginine kinase在空气中的含量达到375和480 ng/m3
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例五
Clp deficient Mtb Wildtype Mtb ClpP2 deficient Msm
病原物生理研究
Wildtype Msm
蛋白质组学分析 (TMT)
蛋白质组学分析 (TMT)
1564个蛋白质(132个表达上调), 大量转录因子累积
共有107蛋白质表达量显著累积
蛋白质组学及其技术相关介绍
蛋白质组学研究内容和技术方法分类
蛋白质鉴定 蛋白质修饰(磷酸化/ 乙酰化/糖基化…)
蛋白质,组织、 细胞、亚细胞、 体液等的蛋白提 取液
定性研究
大规模表达谱构建
MALDI TOF/TOF (较纯样品)
LC-MSMS(shotgun) (复杂混合样品)
蛋白质组学
蛋白质相互作用(IP)
图像 分析
质谱 鉴定
DIGE(荧光差异双向凝胶电泳)
大规模蛋白Shotgun鉴定
Protein mixture
Protein digestion
SCX column fractionation
Reverse column separation
Auto MS/MS detection
Results
BioWorks data base search
案例一
应用方式:差异定量蛋白质组学 + 生物信息学 研究背景: 早期胚胎丢失是影响乳牛、肉牛生育能力的关键。而早期牛胚胎的 生长和发育依赖于宫腔液体的成分组成。宫腔蛋白质组可能由血细胞蛋白质和子 宫上皮细胞的分泌蛋白质组成。 研究目的:通过研究牛宫腔液体和血浆蛋白质组的差异,分析和鉴定牛宫腔中影 响胚胎生长和发育的特异性蛋白质。 宿主生理、病理研究
内
容
• 蛋白质组学及其技术相关介绍 • 蛋白质组学技术的主要应用思路 • 蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析