宏蛋白质组学研究策略及应用

宏蛋白质组学是近年来出现的一种对天然环境微生态进行大规模蛋白质组学研究工作,其定义为对给定位点的环境微生物群落的所有蛋白质组成进行的即时的大规模的分析。以下将通过分析已有的宏蛋白质组学研究,并结合本研究组的研究经验,对本领域的研究策略、进展情况等加以综述。     

宏蛋白质组学——研究微生物群落基因表达的新技术

宏蛋白质组学是应用蛋白质组学技术对微生物群落进行研究的一项新技术,其定义为在特定的时间对微生物群落的所有蛋白质组成进行大规模鉴定。通过对宏蛋白质组学的研究策略、进展情况的综述、介绍,展望了宏蛋白组学在研究微生物群落基因表达中的应用前景。     

宏蛋白质组学:研究微生物群落的一种新策略

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分析的新技术。简要概述宏蛋白组学的产生、研究策略及其应用情况,并对其应用前景进行展望。     

土壤宏蛋白质组学在土壤污染评价中的应用

土壤微生物指标是评价土壤污染程度的重要生物学指标之一.近年来,随着分子生物学的发展,应用宏基因组学、宏转录组学和宏蛋白质组学技术考察土壤微生物的生态功能成为土壤功能的研究热点.相对于宏基因组学和宏转录组学,土壤宏蛋白质组学是以土壤微生物基因的功能组分——蛋白质为直接研究对象,考察不同时空点提取出来的土壤蛋白质的变化规律,更有助于揭示土壤微生物的生态功能及其在污染物迁移转化过程中的作用,在评价土壤污染方面也更具潜力.目前,土壤宏蛋白质组学正处于起步阶段,而土壤蛋白质的提取方法是制约其发展的主要因素之一,因此本文综述了蛋白质作为土壤污染评价指标的优势,重点比较了不同土壤蛋白质提取方法的优劣,结合案例分析了蛋白质作为土壤污染评价指标的可行性及存在的问题,并对土壤宏蛋白质组学的发展进行展望.     

生物信息学及其在蛋白质组学中的应用

随着基因组学和蛋白质组学的发展,生物信息学在数据处理中的应用已经越来越广泛。作为数据处理中越来越重要的分析手段,蛋白质组学数据库是蛋白质组学的主要内容之一。本文分别从生物信息学的蛋白质双向电泳数据库和基于蛋白质质谱结果的数据库两个方面,概述了发展中的蛋白质数据库的最新动态和有关信息,同时对主要的热门蛋白质组学数据库站点和资源进行了评价和分析。     

基于宏组学方法认识微生物群落及其功能

进入后基因组学时代,测序技术飞速发展,测序成本明显下降,形成了涵盖宏基因组学、宏转录组学和宏蛋白质组学的宏组学技术,推动了对微生物群落的多样性、结构及潜在基因功能方面的深入研究。最近随着整合的宏组学技术的提出及应用,全面系统分析微生物群落动态变化及其代谢功能已成为可能,这将成为微生物生态学研究的新趋势。本文综述了宏组学在研究海洋湖泊、深海热泉、人体肠道、牛瘤胃生境、森林土壤与堆肥生境等环境中微生物群落的结构和功能方面的最新进展与成功应用案例。     

宏蛋白质组学技术在废水生物处理工艺研究领域中的应用

随着后基因组时代的到来,宏蛋白质组学逐渐兴起并在生命科学基础领域和临床医药领域成功运用,宏蛋白质组学技术现已成为各研究领域炙手可热的方法之一.宏蛋白质组学技术在废水生物处理研究领域中的应用刚起步,但已展示其强大功能.本文主要综述近年来国内外宏蛋白质组学在废水生物处理研究领域的研究进展,回顾及总结了宏蛋白质组学的研究策略及应用,如鉴定功能性蛋白质/酶、揭示污染物的微生物降解途径、推断废水生物处理系统的关键代谢途径、及探讨不同污泥微生物群落微生态变化等.
     

国内蛋白质组学研究现状及前沿热点可视化分析

[目的]应用Citespace可视化软件对国内蛋白质组学发展及前沿热点进行知识图谱分析。[方法]利用Citespace文献计量绘图软件检索中国知网(CNKI)数据库,采用高级检索选项,依条件依次输入主题词,对1992～2020年间国内文献的核心作者、机构群间的合作、关键词前沿热点网络图谱进行分析。[结果]依条件筛选后,纳入中文文献3 626篇,蛋白质组学年发文量经过2008年高峰期后进入相对稳定期,发文量保持约150篇;研究机构涉及261家,机构间相互合作212项,主要集中在各大医学高校;分子技术中的双向电泳(#3)、Itraq(#4)、质谱(#4)和组学中的代谢学(#6)、差异蛋白(#6)和生物信息学(#7)成为研究热点;代谢组学、转基因组学、Itraq、差异蛋白和生物标志物为代表的新型突现词将成为该领域研究的新趋势。[结论]蛋白质组学应用偏向基础研究领域;机构和团队之间缺乏合作,大都集中在机构内部的合作;根据新型突发词预测代谢组学、转基因组学、Itraq、差异蛋白和生物标志物等方面将成为未来研究的热点。     

狂犬病病毒颗粒的蛋白质组学分析

狂犬病病毒是一种囊膜RNA病毒,主要侵害中枢神经系统,引起人和哺乳动物致命性的脑脊髓炎。现有研究表明囊膜病毒颗粒从感染的细胞中出芽释放时会携带许多可能在病毒的复制过程中发挥重要作用的宿主蛋白。尽管先前已报道某些宿主蛋白可掺入到狂犬病病毒颗粒上,但还没有系统地鉴定狂犬病病毒颗粒上的蛋白质组成。为了理解病毒与宿主间的相互作用的分子机制,本研究在病毒培养和蔗糖密度梯度超离心纯化的基础上,采用蛋白质组学方法分析了纯化的狂犬病病毒颗粒(SRV9弱毒疫苗株)上的蛋白质组成。除了检测到狂犬病病毒编码的五个结构蛋白以外,我们还检测到了50个宿主编码的蛋白。按功能可将其分成十类:胞内转运蛋白(14%),分子伴侣(12%),细胞骨架蛋白(24%),信号转导蛋白(8%),转录调节蛋白(12%),钙离子结合蛋白(6%),酶结合蛋白(6%),代谢作用蛋白(2%),泛素化蛋白(2%),其他功能的蛋白(14%)。利用免疫印迹方法对病毒颗粒上的4个宿主蛋白(肌动蛋白,微管蛋白,微丝结合蛋白和热应激同源蛋白70)进行了验证。本研究首次鉴定了狂犬病病毒颗粒上的宿主蛋白组成,有助于进一步研究该病毒复制与感染机制。     

蛋白质组学中新蛋白质鉴定的研究方法和策略

当前,基于生物质谱进行蛋白质鉴定的技术已经成为蛋白质组学研究的支撑技术之一.产生的数据主要使用数据库搜索的方法进行处理,这种方法的一大缺陷是不能鉴定数据库中未包含的蛋白质,因此如何充分利用质谱数据对蛋白质组研究的意义很大,而新蛋白质鉴定更是其中一个重要的内容.新蛋白质鉴定是蛋白质鉴定的一个方面,新蛋白质的定义按照序列和功能的已知程度分为3个层次;以蛋白质鉴定的方法为基础,目前新蛋白质鉴定的方法可分为denovo测序和相似序列搜索结合的方法以及搜索EST、基因组等核酸数据库的方法2大类;两者各有利弊.存在各自的问题和相应处理的策略.不同的研究者可以根据具体目的应用和发展不同的鉴定方法,同时新蛋白质的鉴定也将随着蛋白质组学研究的发展而更加完善.     

Public services from the European Bioinformatics Institute

The European Bioinformatics Institute (EBI) provides numerous free-of-charge, publicly available bioinformatics services that can be divided into the following categories: ftp downloads; data submissions processing and biological database production; access to query; analysis and retrieval systems and tools; user support; training and education and industry support through EBI's SME program. These services are all available at the website. It is imperative that EBI's data as well as the tools to analyse it efficiently are made available in a free and unambiguous way to the scientific community. An important part of the EBI's mission is to make this happen in a fast, reliable and efficient manner. This paper serves as a brief introduction to each of these services.     

生物信息学在长非编码RNA研究中的应用

长非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度大于200个核苷酸的非编码RNA分子,它们在细胞生命活动中的许多关键过程中起到重要调控作用。近年来关于lncRNA的研究发展迅速,涌现出一批用于lncRNA的鉴定、定量、结构分析以及功能预测的生物信息学工具和数据库,本文将对这些lncRNA研究的资源进行综述。     

Proteomics and Metaproteomics Add Functional,Taxonomic and Biomass Dimensions to Modeling the Ecosystem at the Mucosal-luminal Interface

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Highlights

• •The gut mucosal-luminal interface is a spatiotemporal heterogeneous ecosystem.
• •Proteomics and metaproteomics are tools to study the host and microbiome functionality.
• •Insights into functional diversity, biomass, and matter flow can be obtained.
• •Such data can be complementary inputs for building ecology models of the microbiome.

     

The next meta-challenge for Bioinformatics

The direct sequencing of uncultivable organisms present in complex biological and environmental samples has opportunities to discover new life forms and metabolic processes. This transformational field, known as metagenomics, is generating massive amounts of molecular information that can overwhelm the performance of conventional analysis and visualization algorithms. Here, I briefly highlight some of the emerging challenges this new discipline presents to the computational biology community and point some of the opportunities to develop applications that can translate metagenomic information into biomedical, agricultural, environmental, and industrial applications.     

申克孢子丝菌Pall和Pall样蛋白生物信息学分析

为初步了解申克孢子丝菌Sporothrix schenckii基因组中真菌特有蛋白PalI和PalI样蛋白的生物学特征,利用在线生物信息学分析软件,对两蛋白理化特征、功能域、二级结构、抗原表位等进行分析预测。发现两蛋白理论分子量分别为24.6kDa和75.6kDa,等电点均偏碱性; 属于同一蛋白家族,具有相同的功能域和多个PKC磷酸化位点; 两蛋白在近氨基端区域相似度较高,并与其他模式真菌中同源蛋白有很高相似度; 同时,两蛋白都有跨膜区,氨基端序列三级结构极为相似,并有丰富的抗原表位。通过生物信息学分析对申克孢子丝菌PalI和PalI样蛋白生物学特征有了初步的认识,为后续实验研究提供有力支持。     

蛋白质相互作用的生物信息学研究进展

生命过程的分子基础在于生物分子之间的相互作用,其中蛋白质分子之间的相互作用占有极其重要的地位。研究蛋白质相互作用对于理解生命的真谛、探讨致病微生物的致病机理,以及研究新药提高人们的健康水平具有重要的作用。用生物信息学的方法研究蛋白质的相互作用已经取得了许多重要的成果,但也有很多问题还需解决。本文从蛋白质相互作用的数据库、预测方法、可预测蛋白质相互作用的网上服务、蛋白质相互作用网络等几方面,对蛋白质相互作用的生物信息学研究成果及其存在的问题做了概述。