宏蛋白质组学：研究微生物群落的一种新策略
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（ ．Ｈ ｎ ｎＡ ｒ ．Ｂ ｏｎ ｉ．Ｒ ｓ ｎｔ ；２ ｏ ．ｏ ｉ ｃ ｎ ｉ ｅｈ Ｈ ｎ ｎＡ ｒ ．Ｕ ｉ ，Ｃ ａ ｇ ｈ １ １ ８ １ ｕ ａ ｇｉ ｉ ｇｎ ｅ ｃ ｅ ．１ ． ．Ｃ ｌ ｆＢｏ ｉ ｄ Ｂｏ ｃ．， ｕ ａ ｇｉ ｓ １ ｓ ．ａ ｔ ｃ ｎ． ｈ ｎ ｓａ４ ０ ２ ）
库 ， 于 地 球 上 绝 大 部 分 微 生 物 （ ９ ％ ） 未 培 由 约 ９ 是
科学 家 Ｗｉ ｉｓ Ｗｉｉ ｓ 提 出蛋 白质 组 的概 ｌｎ 和 ｋ ｌａ … ｌｍ 念， 指一个 基 因组所 表 达 的所 有 蛋 白质 ， 细胞 、 或
组 织 或 机 体 在 特 定 时 空 所 表 达 的 全 部 蛋 白质 。 蛋 白质 组 学 是 研 究 一 种 细 胞 乃 至 一 种 生 物 所 表 达 的
（． １ 湖南 省 农 业生 物 工程 研 究 所 ， 湖南 长沙 ４ ０２ ；． 南农 业 大 学 生 物科 学 技术 学 院 ． 南 长 沙 ４ ０ ２ ） １１８ ２ 湖 湖 １１８
摘
要
宏 蛋 白质 组 学是 一种 运 用 蛋 白质 组 技 术 对特 定 微 生 物 群 落所 产 生 的 全 部 蛋 白质 进 行 大规 模 研 究 与
微 生物学杂志 ２１ 年 ９ ００ 月第 ３ 卷 第 ５ Ｏ 期 Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ ＩＲ ＢＯ Ｏ ＹＳｐ ２１ ｏ ３ ｏ Ｏ Ｒ Ａ ＦＭＣ Ｏ ＩＬ Ｇ ｔ ００ １ ０Ｎ ． ｅ． Ｖ． ５
宏 蛋 白质 组 学 ： 究 微 生 物 群 落 的 一 种 新 策 略 研
刘 虎虎 ，田 云 ，卢 向 阳‘ 方 俊 一， ，
Ｍ ｅ ａ ｒ ｔ ｏ ｉｓ： Ｎｅ Ｓｔ ａ ｅ ｙ ｆ ｒ Ｓ ｕ ｙ ｎｇ Ｍ ｉ ｒ ｂ ａ ｍ ｍ ｕ ｉｙ ｔ ｐ ｏ ｅ ｍ ｃ Ａ ｗ ｒ ｔ ｇ ｏ ｔ ｄ ｉ ｃ ｏ ｉ ｌＣｏ ｎ ｔ
ＬＩ Ｈ ｕ ｈ Ｕ ． ｕ 一， Ｔ ＡＮ ｎ‘ Ｌ ａ ｇ ｙ ｎ Ｉ Ｙｕ Ｕ Ｘｉｎ ． ａ ｇ 一，Ｆ ＡＮＧ Ｊ ｎ ・ ｕ
养微 生物 ， 即指 那些 利 用分 子 生 物学 技术 能 够 检
测到 ， 迄今 所采用 的微 生物纯培 养分 离 、 培养 方法 还未获得纯 培 养 的微 生物 。因 此 ， 传统 的 分 离培 养方法极 大 地 限制 了人 们 认 识 微 生 物 世 界 的视 野 。 由于未培养微 生物在 自然环境 微生 物群 落 中
ｍｅａ ｒｔ ｏ ｅ ｒ ｅ ｉｗｅ ｒｅ ｙｉ ｈｓ ｐ ｐｅ ，ｔ ｐｐｉａｉｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ｆｉ ｗａ ｌｏ ａ ｔｃ ｐ ｔｄ． ｔｐ ｏｅ ｍｉｓｗｅ ｅ ｒｖｅ ｄ ｂ ｉｆ ｎ ｔ ｉ ａ ｒ ｈｅａ ｌｃ ｔｏ ｒ ｓ ｅ ｔｏ ｔ ｌ ｓａｓ ｎ ｉｉ ａｅ
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｍ ｅａ ｅ ｏ ｃ ｙ ｄｓ ｔｇ ｎ ｍｉｓ；ｍｅａ ｒ ｔｏ ｃ ； ｐ ｏｅ ｍｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ；ｍｉｒ ｂａ ｏ ｍｕ ｉｉｓ ｔｐ ｏｅ ｍＪｓ ｒ ｔｏ ｅ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｃ ｏ ｉｌｃ ｍ ｎｔ ｅ
１ 宏 蛋 白质组 学 的产 生
微生物 世 界 是 分 子 多 样 性 最 大 的 天 然 资 源
ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｎ ｔｅ ｓ ｅ ｉ ｃ ｍｉｒｂ ａ ｏ ｅ ｈ ｉｕ ｓｉ ｈ ｐ ｃｆ ｃ ｏ ｉｌ ｍｍｕ ｉ ｅ ．Ｔ ｅ ｅ ｒｅ ｃ ，ｒｓ ａ ｃ ｔ ｔｇｅ ｎ ｕ ｒ ｎ ｐ ｌ ａｉｎ ｆｔ ｅ ｉ ｃ ｎｔ ｓ ｈ ｍｅ ｇ ｎ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓｒ ｅ ｉｓ ａ ｄ ｃ ｒｅ ｔａ ｐ ｉ ｔ ｓ ｏ ｉ ａ ｃ ｏ ｈ
度 的差异 性和丰 富 的 多样 性 ， 因而 其 中势 必 蕴涵
着 巨大 的 可 开 发 生 物 资 源 。 因 此 ， 何 有 效 开 发 如
Hale Waihona Puke ｎｔｒ） 主要 包括 环 境样 品中 的细 菌 和真 菌 。现 ａ ｅ， ｕ
在宏基 因组 是指特定 环境 中所 有生物 遗传 物质 的
全 部蛋 白质 的生理 结 构 与代 谢 过程 的科 学 ， 是 但 对于组 成复杂 的天 然样 品或含有大 量不 可培养微 生物 的 自然微生 物 区 系 ， 白质 组学 研究 还 很不 蛋
足 。１９ ９ ８年 ，Ｈ ｎ ｅ ｍ ｎ 等 首 次 正 式 提 出 宏 ａ ｄｌ ａ ｓ
占有非 常高 的比例 ， 无论是其 物种类 群 ， 是新 陈 还
代谢途径 、 生理生化 反应 、 产物 等都存 在着 不 同程
基 因组的概念 ， 初用 来 定 义 土壤 细 菌混 合基 因 最 组， 研究 对象是 生 境 中全 部 微 小生 物遗 传 物质 的
总 和 （ ｈ ｅ ｏ ｓ ｏ ｈ ｏａ ｍｉｒｂｏａｆｕ ｄ ｉ ｔｅ ｇ ｎ ｍｅ ｆｔｅ ｔｔｌ ｃｏ ｉｔ ｏ ｎ ｎ
Ａｂｓｒ ｃ Ｍｅ ａ ｒ ｔｏ ｃ ｓ ａ ｅ ｔｃ ｏｏ ｙ ａ ｐ ｉｄ ｉ ｅ ｅ ｒｈ ａ ｄ ａ ｌｓｓ ｆ ｔｔｌｐ ｏｅ ｎ ｙ ｕｓｎ ｒ ｔｏ ｅ ｔａ ｔ ｔｐ ｏｅ ｍｉｓ ｉ ｎ ｗ ｅ ｈｎ ｌｇ ｐ ｌｅ ｎ ｒ ｓ ａｃ ｎ ｎａｙ ｉ ｏ ｏａ ｒ ｔｉ ｂ ｉｇ ｐ ｏｅ ｍｉ
分 析 的 新技 术 。 简要 概 述宏 蛋 白组 学 的产 生 、 究 策略 及 其应 用情 况， 对 其 应 用前 景 进 行展 望。 研 并 关键 词 宏基 因组 学 ； 蛋 白质 组 学 ； 白质 组 技 术 ； 生 物群 落 宏 蛋 微 中 图分 类 号 Ｑｌ ５ 文献 标 识 码 Ａ 文章 编 号 １０ ７ ２ （ ０ ０ ０ ０ ８ — ５ ０ ５— ０ １ ２ １ ） ５— ０ ８ ０
（ ．Ｈ ｎ ｎＡ ｒ ．Ｂ ｏｎ ｉ．Ｒ ｓ ｎｔ ；２ ｏ ．ｏ ｉ ｃ ｎ ｉ ｅｈ Ｈ ｎ ｎＡ ｒ ．Ｕ ｉ ，Ｃ ａ ｇ ｈ １ １ ８ １ ｕ ａ ｇｉ ｉ ｇｎ ｅ ｃ ｅ ．１ ． ．Ｃ ｌ ｆＢｏ ｉ ｄ Ｂｏ ｃ．， ｕ ａ ｇｉ ｓ １ ｓ ．ａ ｔ ｃ ｎ． ｈ ｎ ｓａ４ ０ ２ ）
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摘
要
宏 蛋 白质 组 学是 一种 运 用 蛋 白质 组 技 术 对特 定 微 生 物 群 落所 产 生 的 全 部 蛋 白质 进 行 大规 模 研 究 与
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宏 蛋 白质 组 学 ： 究 微 生 物 群 落 的 一 种 新 策 略 研
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