原标题：什么是元蛋白质组学？

尽管基因组数据提供了大量有关生命周期和细胞过程的分子机制的信息，但核糖核酸( RNA )和蛋白质的存在(或不存在)更能反映基因表达和基因功能的细节。

因此，现代系统生物学研究依赖四种关键的“组学”方法:研究脱氧核糖核酸( DNA )的基因组学、研究RNA的转录组学、研究蛋白质的蛋白质组学和研究代谢物或小分子的代谢组学。

罗斯托克

元蛋白质组学最初被定义为在某个时间点在环境微生物群中发现的完整蛋白质聚集体的详尽表征。

在过去十年中，通过将元蛋白质组学应用于各种微生物群，研究人员已经深入了解了不同环境微生物的关键功能特性。

微生物群落的结构与功能

元蛋白质组数据集的分析提供了有关微生物群落的结构、功能和动态的信息，这对提高对微生物招募、营养资源竞争、代谢活动和整个群落防御系统分布的理解至关重要。

微生物分离物的初步成功使人们对扩展和调整更复杂样品的方法越来越感兴趣。这些信息对于表征宿主/微生物的相互作用至关重要，例如细菌/人类界面(以人类肠道微生物群落为例)。

蛋白质组学分析的技术先决条件包括处理复杂混合物的能力、高通量处理、宽动态范围、非常灵敏的蛋白质/肽检测、精确的质量测量以及结构上区分肽序列的倾向。质谱已经成为基本上所有蛋白质组学测量的主导平台。

蛋白质组学分析和测量是使用基于质谱的几种方法进行的，所有这些方法都集中在明确识别给定样品中存在的蛋白质或肽的分类上。

元蛋白质组的成功测量取决于三个因素:从环境样品中有效提取蛋白质，在检测蛋白质或肽之前分离蛋白质或肽，最后高通量、清晰地鉴定蛋白质和肽。任何广泛的蛋白质组分析都需要两个因素:肽/蛋白质的有效分离，然后是明确的检测。

将液相色谱和质谱联用的蛋白质组学测量策略有两种基本类型:自上而下和自下而上。

自上而下的方案在概念上很简单:通过液相色谱(利用电荷和/或疏水性)分离整个蛋白质，然后通过(串联)质谱直接分析。相反，自下而上(或霰弹枪式)蛋白质组学通过额外的处理和分析步骤询问样品，这极大地扩大了深层蛋白质组学测量的潜力。

散弹枪技术首先使用胰蛋白酶将蛋白质消化成肽，然后进行色谱分离，随后通过质谱或串联质谱进行分析。所产生的片段产生一种条形码，其独特地表征肽。

自下而上的方法在元蛋白质组学中的真正威力体现在培养的和未培养的微生物分离物，以及最近建立元基因组的环境微生物群落的复杂研究。

元蛋白质组数据的质量与分析的质量密切相关。因此，采用蛋白质组学研究中所需的高通量和多维测量显然需要稳健且通常新颖的生物信息学方法来转换肽序列细节中的原始谱数据，识别与每个肽谱相对应的蛋白质。

从宏基因组信息构建的我在真理教的日子2预测蛋白质数据库对于将肽序列数据(从质谱衍生的片段模式推断)正确分配到相应蛋白质是不可或缺的。

从头算法(也称为从头测序)也可用于直接从串联质谱中提供的信息确定特定肽的序列。

元蛋白质组生物信息学领域由蛋白质数据库查询和原始质谱过滤、数据挖掘、图形表示和数据挖掘等一系列计算操作组成。

由于微生物在地球上绝大多数存在(但由于其微观规模而常常被忽略)，元蛋白质组学有很大潜力来揭示人类和不同生态位中微生物生态系统的信息。

上次更新时间: 2018年11月22日

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