常见问题
生物学现象复杂多变,基因表达调控复杂,进行单一组学研究时结论往往不够全面,因此单一组学研究存在瓶颈。多 组学技术(Multi-Omics)结合两种或两种以上组学研究方法,如基因组、转录组、蛋白组或代谢组,对生物样本进行系统研 究,同时将各组学的数据加以整合分析并深入挖掘生物学数据。
其中,转录组学和蛋白组学都是研究系统的生理化学状态的重要工具,二者的共同之处都是反应基因的表达情况,差 别在于, 转录组虽然能在转录水平上提供非常丰富的信息,但其代表了基因表达的中间状态,仅代表着潜在的蛋白质表达情 况与功能意义;而蛋白质是生物体真正的功能的体现者,因而生物功能水平的研究离不开蛋白质组学。由于生物体本身存在纷 繁复杂的调控机制,转录组与蛋白组数据相关性研究的核心并不是要找到它们之间一对一的关系,因而它们表达趋势的不一致 性也是生物体生物化学状态的真实反映。没有以上两个组学的整体分析,就无法观察到真正的 mRNA-蛋白质不一致性,没有 办法真正的解释生物学问题,而其实这些不一致性要比一致性更吸引科学家,因为它们透露出的更多的转录后、翻译后干涉情 况。因此,只有通过系统生物学整体分析,联合多组学数据对生物样本进行系统研究,才能真正观察到 mRNA-蛋白质关联性, 进而从整体上解释生物学问题。
对于蛋白组和转录组关联分析的研究意义,主要有以下几个方面:
a) 获得一个表达谱的“全景图”,对生物体特定状态下蛋白质和基因表达水平进行全方位分析,实现转录和蛋白层面的 互补和整合;
b) 对于一些蛋白数据库不够完善的物种,基于转录组数据建立蛋白组搜索数据库,大幅提高蛋白鉴定数量;
c) 基因在表达的过程中受到受多层次的调控,两个组学的数据可进行交叉验证,深入挖掘其中的调控机制,例如转录后 调控的关键基因或者蛋白翻译后调控机制,寻找验证某些重要的生物学调控。
d) 后续可对转录本基因的突变信息在蛋白水平上进行验证; 由于两个组学的比较关联分析能帮助我们研究转录后和翻译后的调控机制,因此,它们之间的关联分析是系统生物学研究 中不可忽视的重要方面。