1.蛋白质组学(绪论)2009

中英联合实验室1Proteomics蛋白质组学中英联合实验室2杨广笑华中科技大学生命科学与技术学院中英HUST－RRes基因工程和基因组学联合实验室Tel:87792271(O)63035855(PHS)Email:[e-mail]中英联合实验室3课程安排第一章绪论第二章蛋白质组学的研究方法第三章蛋白质的提取与分离第四章蛋白质组研究中的图像分析与蛋白谱数据库的建立第五章蛋白质的鉴定第六章定量蛋白质组学研究技术第七章蛋白质组研究中的生物信息学第八章蛋白质相互作用研究方法第九章蛋白质组学的应用实例中英联合实验室4参考书《蛋白质组学：理论与方法》钱小红、贺福初主编2003年6月出版《蛋白质组学：从序列到功能》钱小红、贺福初等译2002年9月出版Proteomics(establishedin2001,IF4.586)MolecularandCellularProteomics(in2002,IF8.834)JournalofProteomeResearch(in2002,IF5.684)Briefingsinfunctionalgenomics&proteomics(in2002,IF?)CancerGenomicsProteomics(in2004,IF?)Clinicalproteomics(in2004,IF?)Currentproteomics(in2004)Expertreviewofproteomics(in2004,IF3.848)GenomicsProteomicsBioinformatics(in2003,IF?)Comparativebiochemistryandphysiology.PartD,Genomics&proteomics(in2006,IF?)Journalofproteomics&bioinformatics(in2008,IF?)Theopenproteomicsjournal(in2008)Proteomics.Clinicalapplications(in2008)Allotherrelatedjournals中英联合实验室5第一章绪论中英联合实验室61.基因研究是二十世纪生命科学研究的主线中英联合实验室7生命科学回顾1847Schleiden和Schwann细胞学说1859Darwin物种起源－－进化论1866Mendel孟德尔遗传定律1870-80sMiesher核酸物质－－核素1910-1913Morgen基因理论－－基因连锁1910Kossel分离出腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸1940-50sGriffich和Avery肺炎双球菌转化试验－DNA是遗传物质1953Watson和CrickDNA双螺旋模型1950sMcClintock跳跃基因1954Crick中心法则1960OchoaRNA聚合酶1961Jacob和Monod乳糖操纵子模型1966Nirenberg遗传密码1966GellertDNA连接酶中英联合实验室8生命科学回顾（续）1970Smith限制性内切酶1970Temin逆转录酶1972Berg首次DNA重组1977Sanger和Gilbert首次DNA序列分析1981首次获得转基因动物（小鼠）1983首次获得转基因植物（烟草）1984人类基因组计划设想1986基因工程生物（GMO）首次环境释放1989美国首次接受GMO的专利申请1994转基因西红柿作为商品面世1997克隆羊Dolly诞生2001人类基因组框架图完成……………………中英联合实验室920世纪中期以来，随着遗传信息的载体DNA双螺旋结构的提出以及对基因的复制、转录、翻译和遗传密码的破译，开始了现代分子生物学时代。中英联合实验室102.基因组计划中英联合实验室1120世纪九十以来，开始了全球性基因组计划(August)NIH(NationalInstitutesofHealth)beginslarge-scalesequencingtrialsonfourmodelorganisms:Mycoplasmacapricolum(支原体),Escherichiacoli(大肠杆菌）Caenorhabditiselegans(线虫),Saccharomycescerevisiae(啤酒酵母)and……….（1990）large-scalesequencingonmodelorganisms中英联合实验室12(July)VenterandClaireFraserofTIGRandHamiltonSmithofJohnsHopkinspublishedthefirstsequenceofafree-livingorganism,Haemophilusinfluenzae,(流感嗜血杆菌)1.8Mb(Science).（1995）publishedthesequenceofHaemophilusinfluenzae中英联合实验室13(March)Celeraandacademiccollaboratorssequencethe180-MbgenomeofthefruitflyDrosophilamelanogaster(果蝇)(left),thelargestgenomeyetsequencedandavalidationofVenter'scontroversialwholegenomeshotgunmethod(Science).（2000）publishedthesequenceofDrosophilamelanogaster中英联合实验室14(December)Aninternationalconsortiumcompletesthesequencingofthefirstplant,Arabidopsisthaliana(拟南芥)125Mb（2000）publishedthesequenceofArabidopsisthaliana中英联合实验室15（1991）ricegenomesequencingbegins(October)TheJapanesericegenomesequencingeffortbegins.中英联合实验室16(2002)ADraftSequenceofRiceGenomewaspublishedbyscientistfromChinaandSyngenta,USA中英联合实验室17(2001)DraftSequenceofHumanGenomePublishedTheHGPconsortiumpublishesitsworkingdraftinNature(15February),andCelerapublishesitsdraftinScience(16February).中英联合实验室18•HGP是由美国学者1985年在美国能源部的一次会议上讨论，并由诺贝尔奖获得者RenatoDulbecco于1986年在Science杂志发表的一篇文章中提出的.•其目的是阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并阐明其在染色体上的位置，从而在整体上破译人类遗传信息。•该计划启动于1990年，原定15年完成，由于技术的成熟与基因组测序的规模化运作，以及来自商业竞争方面的压力，2000年6月26日基因组序列草图测序完成。中英联合实验室19CompletePublishedGenomeProjects:1217Bacteria(1013)Archaea(80)Eukarya(124)Bacteria(3984)Archaea(202)Eukarya(1324)OngoingGenomes(:January24,2010)中英联合实验室20遗传图物理图序列图结构基因组学1/2ofallgenes“identified”havenoknownfunction中英联合实验室21Whatisnew?Totalnumberofprotein-codinggenesinhumangenomeisintherange20,000–25,000.Researchershaveconfirmedtheexistenceof19,599protein-codinggenesinthehumangenomeandidentifiedanother2,188DNAsegmentsthatarepredictedtobeprotein-codinggenes(Nature2004,431:931)No.ofgenesTheHGPconsortium:31780Celera:39114中英联合实验室22Whatisnew?NewestresultofannotationofthecompletegenomeofriceOryzasativaL.ssp.japonicacultivarNipponbare:Conservativeestimatebasedontheselociandanextrapolationsuggestedthatthegenenumberofriceis∼32,000,whichissmallerthanpreviousestimates(∼50,000).Functionswereidentifiedorinferredin19,969(70%)oftheproteins,and131possiblenpRNAs(including58antisensetranscripts)werefound.(TheRiceAnnotationProject,GenomeResearchGenomeRes.200717:175-183)中英联合实验室23人类基因组以及多种模式生物、重要生物基因组全序列的完成，标志着生命科学研究进入所谓的“后基因组时代(Postgenomeera)”,即产生了功能基因组学（FunctionalGenomics）中英联合实验室24转录组学蛋白质组学代谢组学表型组学相互作用组……功能基因组学中英联合实验室25GenomicsandProteomicsanewfieldwithanewvocabularyOmics:meansareaofresearchDNARNAProteinsMetabolitesProtein-DNA,Protein-RNAProtein-proteinGenomeTranscriptomeMetabolomeProteomeInteractome中英联合实验室26Andnowfortheproteome...Nature409:747,2001Science297:1221,2001)Proteomicsingenomeland中英联合实验室27功能基因组学采用一些新的技术，如转录组学应用微阵列(Microarray)、DNA芯片(DNAchip）及SAGE(Serialanalysisofgeneexpression)等技术，可对成千上万的基因表达进行分析比较，并从基因整体水平上对基因的活动规律进行阐述，力求从细胞水平上解决基因组问题，以建立对生命现象的整体认识。蛋白质组学是后基因组学时代研究的中心，而以阐明生物体内蛋白质表达模式与功能模式为目标的蛋白质组学成为功能基因组学研究的重要内容之一。中英联合实验室28TheyserveascatalyststhatmaintainmetabolicprocessesinthecellTheyserveasstructuralelementsbothwithinandoutsidethecellTheyaresignalssecretedbyonecellordepositedintheextracellularmatrixthatarerecognizedbyothercellsTheyarereceptorsthatconveyinform