基因组学与蛋白质组学
蛋白质组学
蛋白质组学1.蛋白质组学研究的目的和任务20世纪中期以来，随着DNA双螺旋结构的提出和蛋白质空间结构的X射线解析，开始了分子生物学时代，对遗传信息载体DNA和生命功能的主要体现者蛋白质的研究，成为生命科学研究的主要内容。
90年代初期，美国生物学家提出并实施了人类基因组计划，预计用15年的时间，30亿美元的资助，对人类基因组的全部DNA序列进行测定，希望在分子水平上破译人类所有的遗传信息，即测定大约30亿碱基对的DNA序列和识别其中所有的基因（基因组中转录表达的功能单位）。
经过各国科学家8年多的努力，人类基因组计划已经取得了巨大的成绩，一些低等生物的DNA全序列已被阐明，人类3%左右DNA的序列也已测定，迄今已测定的表达序列标志（EST）已大体涵盖人类的所有基因。
在这样的形势下，科学家们认为，生命科学已经入了后基因组时代。
在后基因组时代，生物学家们的研究重心已经从解释生命的所有遗传信息转移到在整体水平上对生物功能的研究。
这种转向的第一个标志就是产生了一门成为功能基因组学（Functional Genomics）的新学科。
它采用一些新的技术，如SAGE、DNA芯片，对成千上万的基因表达进行分析和比较，力图从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述。
但是，由于生物功能的主要体现者是蛋白质，而蛋白质有其自身特有的活动规律，仅仅从基因的角度来研究是远远不够的。
例如蛋白质的修饰加工、转运定位、结构变化、蛋白质与蛋白质的相互作用、蛋白质与其它生物分子的相互作用等活动，均无法在基因组水平上获知。
正是因为基因组学（Genomics）有这样的局限性，于90年代中期，在人类基因组计划研究发展及功能基因组学的基础上，国际上萌发产生了一门在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科－蛋白质组学（Proteomics），它以蛋白质组（Proteome）为研究对象。
蛋白质组是指“由一个细胞或一个组织的基因组所表达的全部相应的蛋白质”。
基因组学、转录组学、蛋白质组学和结构生物学在水产科学中的应用
微生 物 ） ， 以及 水 生 浮 游 植 物 等 在 内 的水 生 生物 ； 另
类 基 因组 计划 完 成 之 后 ， 包 括 基 因组 学 、 转 录组 学 、
产 病原病 害 机制 的理 解 ， 极 大 地 推 动 了水 产 科 学 的 进 步 。２ ０ １ ３年 ， Ｈｏ ｗｅ Ｋ 等｜ ＿ ３ 采 用 高通量 测序 方 法
蛋 白质组 学和 结构 生物 学在 内 的多种 技 术得 到 了迅 猛发 展 ， 已经成 为研 究 生 命 科 学 问 题 必 不 可 少 的 重 要工 具 。水产 科 学是 一 门综 合 性 学 科 ， 一 方 面 它是
基 因的高度 扩 张 ， 许 多 与 感 觉 和 味 觉 相关 的基 因却
发 生 了丢 失 的现象 。此 外 ， Ｗａ ｎ ｇ Ｚ等 发 现 Ｗ ｎ ｔ ５ ａ
基 因在背 甲生 长 带 中有表 达 ， 从 而 为 背 甲形 成 机 理
的研 究提供 了 宝 贵 的线 索 。在 水 产病 原 方 面 ， ２ ０ １ ２ 年， Ｗａ ｎ ｇ Ｑ 等 从 患 有 出 血 病 （ ｈ ｅ ｍｏ ｒ ｒ ｈ ａ ｇ ｉ ｃ ｄ ｉ ｓ — ｅ ａ ｓ ｅ ） 的 草 鱼 上 分 离 到 了 一 株 全 新 的 呼 肠 病 毒
摘 要 ： 基 因组 学、 转 录组 学、 蛋 白质组 学和 结构 生 物 学分 别研 究生物 体 的基 因组 成 、 基 因差异 表 达 、 蛋
白间相 互作 用和 分子 结构特 征 ， 在 当代 生命 科 学 中发 挥 了重要 的作 用 。近年 来 ， 这些新 技 术的 引入 为水产 科 学的发展提 供 了不可 多得 的机遇 。论 文 阐述 了基 因组 学、 转 录组 学 、 蛋 白质 组 学和结 构生物 学在 水产 科 学 中 的 最新进 展 ， 并 为蛋 白质组 学和 结构 生物 学 的进 一 步应 用提 供 了见解 。
蛋白质组学(Proteomics)
4.蛋白质组研究的新技术 蛋白质组研究的新技术 双向凝胶电泳存在繁琐、不稳定和低灵敏度等 缺点。发展可替代或补充双向凝胶电泳的新方法已 成为蛋白质组研究技术最主要的目标。目前，二维 色谱 (2D-LC)、二维毛细管电泳 (2D-CE)、液相色 谱－毛细管电泳 (LC-CE) 等新型分离技术都有补充 和取代双向凝胶电泳之势。另一种策略则是以质谱 技术为核心，开发质谱鸟枪法(Shot-gun)、毛细管 电泳-质谱联用 (CE-MS)等新策略直接鉴定全蛋白质 组混合酶解产物。随着对大规模蛋白质相互作用研 究的重视，发展高通量和高精度的蛋白质相互作用 检测技术也被科学家所关注。此外，蛋白质芯片的 发展也十分迅速，并已经在临床诊断中得到应用。
蛋白质组学（Proteomics）
主讲：甘光华
一.概念
蛋白质组学（Proteomics）一词，源于蛋白 质（protein）与 基因组学（genomics）两个 词的组合，意指“一种基因组所表达的全套 蛋白质”，即包括一种细胞乃至一种生物所 表达的全部蛋白质。蛋白质组本质上指的是 在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋 白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋 白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关 于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面 的认识，这个概念最早是由Marc Wilkins 在 1995年提出的。
四.蛋白质组学技术 蛋白质组学技术
蛋白质组学技术的发展已经成为现代生 物技术快速发展的重要支撑，并将引领生物 技术取得关键性的突破。蛋白组学技术主要 包括双向凝胶电泳、等电聚焦、生物质谱分 析及非凝胶技术。
1.双向凝胶电泳 双向凝胶电泳 双向凝胶电泳的原理是第一向基于蛋白质的等 电点不同用等电聚焦分离，第二向则按分子量的不 同用SDS-PAGE分离，把复杂蛋白混合物中的蛋白 质在二维平面上分开。由于双向电泳技术在蛋白质 组与医学研究中所处的重要位置，它可用于蛋白质 转录及转录后修饰研究，蛋白质组的比较和蛋白质 间的相互作用，细胞分化凋亡研究，致病机制及耐 药机制的研究，疗效监测，新药开发，癌症研究， 蛋白纯度检查，小量蛋白纯化，新替代疫苗的研制 等许多方面。近年来经过多方面改进已成为研究蛋 白质组的最有使用价值的核心方法。
浅析功能基因组学和蛋白质组学的概念及应用
浅析功能基因组学和蛋白质组学的概念及应用【摘要】基因组相对较稳定，而且各种细胞或生物体的基因组结构有许多基本相似的特征；蛋白质组是动态的，随内外界刺激而变化。
对蛋白质组的研究可以使我们更容易接近对生命过程的认识。
蛋白质组学是在细胞的整体蛋白质水平上进行研究、从蛋白质整体活动的角度来认识生命活动规律的一门新学科，简要介绍功能基因组学和蛋白质组学的科学背景、概念及其应用。
【关键词】基因组；功能基因组学；蛋白质组学；一、基因组及基因组学的概念基因组(genome)一词系由德国汉堡大学H．威克勒教授于1920年首创，用以表示真核生物从其亲代所继承的单套染色体，或称染色体组。
更准确地说，基因组是指生物的整套染色体所含有的全部DNA序列。
由于在真核细胞的线粒体和植物的叶绿体中也发现存在遗传物质，因此又将线粒体或叶绿体所携带的遗传物质称为线粒体基因组或叶绿体基因组。
原核生物基因组则包括细胞内的染色体和质粒DNA。
此外非独立生命形态的病毒颗粒也携带遗传物质，称为病毒基因组。
所有生命都具有指令其生长与发育，维持其结构与功能所必需的遗传信息，本书中将生物所具有的携带遗传信息的遗传物质总和称为基因组。
[1] 基因组学(genomic)一词系由T．罗德里克(T．Roderick)于1986年首创，用于概括涉及基因组作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学学科分支，并已用来命名一个学术刊物Genomics。
基因组学是伴随人类基因组计划的实施而形成的一个全新的生命科学领域。
[1] 基因组学与传统遗传学其他学科的差别在于，基因组学是在全基因组范围研究基因的结构、组成、功能及其进化，因而涉及大范围高通量收集和分析有关基因组DNA的序列组成，染色体分子水平的结构特征，全基因组的基因数目、功能和分类，基因组水平的基因表达与调控以及不同物种之间基因组的进化关系。
基因组学的研究方法、技术和路线有许多不同于传统遗传学的特点，各相关领域的研究仍处于迅速发展和不断完善的过程中。
药物基因组学转录组学蛋白质组学
国际人类基因组单体型图计划 (the international HapMap Project)
寻找标记SNP的国际遗传变异图谱计划 以SNP为标志构建人类DNA序列中多态位点的常见 模式，即单体型图，简称HapMap，以及特异识别 这些单体型的标签SNP。
转录组（transcriptome）和 转录组学（transcriptomics）
单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）、单体型（haplotype）和标 签SNP（haplotype tag htSNP）
SNP或SNPs是指不同个体基因组DNA序列上单个碱基的差异。 Haplotype是指位于一条染色体上倾向于整体遗传的一组紧 密连锁的遗传标记物。对于SNP而言，专指位于染色体上某 一区域作为一个整体遗传给后代的一组相关联的SNP等位位 点。 一个染色体区域可以有很多SNP位点，但在每一个单体型中 总有几个SNP对于检测这一单体型是有用的，这种SNP被称 为“标签SNP” （haplotype tag htSNP）。
蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteom、一个有机体或某一 特定的组织类型所表达的全部蛋白质。 蛋白质组学是指研究蛋白质组的科学，是采用大规模、高 通量、高效率的技术手段研究蛋白质的特征，包括蛋白质 的组成、表达水平、翻译后的修饰，蛋白质与蛋白质相互 作用等，整体上研究基因组所表达的所有蛋白质在不同时 间与空间的表达谱，全景式地揭示生命活动的本质。
转录组广义上是指在某一生理条件下，一种细胞、组织、器 官或生物体所能转录出来的所有RNA的总和，包括mRNA和非 编码RNA。狭义上是指一个活细胞所能转录出来的所有 mRNA，即从基因组DNA转录的基因总和，也称为表达谱。 转录组学是在基因组学后新兴的一门学科，是一门在整体水 平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科。
蛋白质组学
蛋白质组学阐明生物体各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科。
包括鉴定蛋白质的表达、存在方式(修饰形式)、结构、功能和相互作用等。
百科名片蛋白质组学（Proteomics）一词，源于蛋白质（protein）与基因组学（genomics）两个词的组合，意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。
蛋白质组本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的认识，这个概念最早是由Marc Wilkins 在1995年提出的。
前言蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础，也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。
通过对正常个体及病理个体间的蛋白质组比较分析，我们可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”，它们可成为新药物设计的分子靶点，或者也会为疾病的早期诊断提供分子标志。
确实，那些世界范围内销路最好的药物本身是蛋白质或其作用靶点为某种蛋白质分子。
因此，蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作，也能为人类健康事业带来巨大的利益。
蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因时代的特征。
基本策略蛋白质组(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出，指由一个基因组(genOME)，或一个细胞、组织表达的所有蛋白质(PROTein). 蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别，它随着组织、甚至环境状态的不同而改变. 在转录时，一个基因可以多种mRNA形式剪接，并且，同一蛋白可能以许多形式进行翻译后的修饰. 故一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物，蛋白质组中蛋白质的数目有时可以超过基因组的数目. 蛋白质组学(Proteomics)处于早期“发育”状态，这个领域的专家否认它是单纯的方法学，就像基因组学一样，不是一个封闭的、概念化的稳定的知识体系，而是一个领域. 蛋白质组学集中于动态描述基因调节，对基因表达的蛋白质水平进行定量的测定，鉴定疾病、药物对生命过程的影响，以及解释基因表达调控的机制. 作为一门科学，蛋白质组研究并非从零开始，它是已有20多年历史的蛋白质(多肽)谱和基因产物图谱技术的一种延伸. 多肽图谱依靠双向电泳(Two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE)和进一步的图象分析；而基因产物图谱依靠多种分离后的分析，如质谱技术、氨基酸组分分析等.研究基础90年代初期开始实施的人类基因组计划，在经过各国科学家近10年的努力下，已经取得了巨大的成就。
蛋白质和蛋白质组学
生物信息学
生物信息学在基因组学/蛋白 质组学的研究中起重要作用。 包括数据的输入、储存、加 工、索取以及数据库之间的 联系。
数据处理需要设计各种特殊 软件，对数据进行综合分析， 不同的数据库之间要有高效 自动的应答。
数据库要有严密管理。蛋白 质组比基因组具有更大的复 杂性。
基因组学/蛋白质组学的发展促使生物信息学迅速 发展。
二． 染色质的分子 组成和结构
三． 染色质的结构 与基因表达
基因、基因表达调控
一． 基因的认识与 发展
二． 真核基因组的 结构特点
三． 基因表达调控
蛋白质与蛋白质组学
一． 基因组与蛋白 质组比较
二． 蛋白质组学的 研究方法
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indicates there are approximately 250,000 proteins in the human genome Only 2-5% of proteins in human genome have been identified
Proteomics
Expression proteomics (表达蛋白组学)
蛋白质和蛋白质组 学
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蛋白质组(proteome)：由一个细胞或一个组织的基因组所表达
的全部相应的蛋白质。
蛋白质组学(proteomics)：是研究蛋白质组或应用大规模蛋白
质分离和识别技术研究蛋白质组的一门学科。
蛋白质组及蛋白质组概念的提出
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
人类基因组计划的完成3-4万个基 因，30亿对碱基
The study of global changes in protein expression
营养、营养基因组学和营养蛋白质组学
万方数据
第３ 期
李幼生， 营养、 等 营养基因组学和营养蛋自质组学
１ １ ３
状态能影响血液氨基酸浓度； 相反， 哺育细胞亦可通
过调节不同基因的表达而改变氨基酸的获取， 继而 调节氨基酸众多生理功能。已有的研究表明， 氨基
名。 Ｐ Ｒ。主要表达于肝， Ｐ Ｒ， ＰＡ － 而ＰＡ －则主要表达 于脂肪细胞。大鼠ＰＡ － Ｐ Ｒａ激活会导致过氧化物酶 体增生和脂肪 Ｒ氧化增加，ＰＲｙ激活会导致脂 ＰＡ －
从本质上讲， 营养代谢过程取决于细胞或器官 众多ｍ Ｎ 分子表达和众多密码蛋白质的相互作 ＲＡ 用。 Ｒ Ａ ｍ Ｎ 水平的改变， 可导致蛋白 质的相应变化， 但有时二者的改变并不平行。营养成分如氨基酸、 脂肪酸和糖等， 都会影响基因的表达， 其作用方式可 以 是通过控制基因 构型或通过代谢产物或代谢状态 （ 如激素状况、 细胞氧化还原状况等等） 继而导致 ， ｍＮ Ｒ Ａ水平和（ 蛋白质水平甚至其功能的改变。 或） 因 在营养研究中， 组学和蛋白 此， 基因 质组学利用细 胞培养、 动物和人类寻找和鉴定对某些营养素、 药物
养蛋白质组研究技术。 营养基因组学和营养蛋白 质组学有助于我们正
确理解代谢途径和最佳的营养和 健康状况。现有的 研究已明确， 有些营养素（ 如维生素 Ａ Ｄ 锌和脂 ，、 肪） 能够直接影响基因的表达， 而另一些营养素（ 如 膳食纤维） 可以通过改变激素信号、 机械刺激或肠 道细菌代谢产物而发挥其间接作用ｉ。利用强有 ７ ］ 力的生物学技术， 科学家能够测定单一营养素对细 胞或组织基因谱表达的影响。 营养素对基因表达的 作用已成为当 前营养支持 研究领域中重要的研究内容， 特别是氨基酸参与基 因表达的研究内容更为深人， 氨基酸作为蛋白质合 成的前体物质， 不仅影响蛋白质代谢， 而且氨基酸还 参与整个机体的内 稳态平衡。某些营养状况和应激
蛋白质组学(论文)
蛋白质组学【摘要】当今分子生物学领域内，蛋白质组已成为研究的热点。
基因组相对较稳定，而且各种细胞或生物体的基因组结构有许多基本相似的特征；蛋白质组是动态的，随内外界刺激而变化。
对蛋白质组的研究可以使我们更容易接近对生命过程的认识。
蛋白质组学是在细胞的整体蛋白质水平上进行研究、从蛋白质整体活动的角度来认识生命活动规律的一门新学科，简要介绍蛋白质组学的科学背景及其最新发展。
【关键词】蛋白质组实验技术差异蛋白质组学应用前景【正文】1、蛋白质组学产生的科学背景众所周知，始于20世纪90年代初的庞大的人类基因组计划业已取得了巨大的成就，几个物种（包括人类）的基因组序列已经或即将完成。
生命科学已实质性地跨入了后基因组时代，研究重心已开始从揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体水平对功能的研究上。
这种转向的第一个标志是产生了功能基因组学（functional genomics）这一新学科，即从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述_如在RNA水平上通过DNA芯片技术检测大量基因的表达模式。
而第二个标志则是蛋白质组学的兴起。
蛋白质组（proteome）一词是澳大利亚Macquarie大学的Wilkins和Williams在1994首次提出，最早见诸于文献是在1995年7月的《Electrophoresis》杂志上【1~4】。
它是指基因组表达的全部蛋白质及其存在方式。
蛋白质组学旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式，其内容包括鉴定蛋白质的表达、存在方式（修饰形式）、结构、功能和相互作用等_国内已有多篇综述文章介绍了蛋白质组学的产生背景与科学意义，从蛋白质组的定义上就可以清楚看出，蛋白质组学不同于传统的蛋白质学科之处在于它的研究是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的，它从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动的角度来揭示和阐明生命活动的基本规律。
2、概念及相关内容蛋白质组用来描述一个细胞、组织或有机体表达的所有蛋白质，蛋白质组学（proteomics）则是研究特定时间或特定条件下这些蛋白质表达情况的科学【5】。
蛋白质组学技术流程
蛋白质组学技术流程
蛋白质组学是研究蛋白质表达、结构、功能以及相互作用的学科,它是基因组学的延伸和补充。
蛋白质组学技术广泛应用于疾病诊断、药物研发、农业育种等领域。
下面是蛋白质组学的典型技术流程: 1. 样品制备
- 从生物体(如细胞、组织、血液等)中提取蛋白质
- 去除污染物并使用适当的缓冲液溶解蛋白质
2. 蛋白质分离
- 基于蛋白质的大小、电荷、疏水性等理化性质进行分离
- 常用技术包括二维凝胶电泳(2D-GE)和液相色谱(LC)
3. 蛋白质鉴定
- 利用质谱技术(如基质辅助激光解吸/离子化飞行时间质谱、液质联用等)测定蛋白质的分子量和氨基酸序列
- 通过搜索蛋白质数据库鉴定蛋白质
4. 生物信息学分析
- 利用生物信息学工具对鉴定的蛋白质进行功能注释
- 分析蛋白质的结构域、修饰位点、亚细胞定位等信息
- 构建蛋白质相互作用网络
5. 数据整合与解释
- 整合不同实验条件下的蛋白质数据
- 鉴定差异表达的蛋白质及其功能
- 提出生物学假设并进行验证
蛋白质组学技术与基因组学、代谢组学等组学技术相结合,有助于全面理解生命过程中的分子机制,为疾病诊断和治疗提供新的思路。
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《基因组学与蛋白质组学》课程教学大纲学时：40学分：2.5理论学时：40实验学时：0面向专业：生物科学、生物技术课程代码：B7700005先开课程：生物化学、分子生物学课程性质：必修/选修执笔人：朱新产审定人：第一部分：理论教学部分一、课程的性质、目的和任务《基因组学与蛋白质组学》是随着生物化学、分子生物学、结构生物学、晶体学和计算机技术等的迅猛发展而诞生的，是融合了生物信息学、计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。
是当今生命科学研究的热点与前沿领域。
由于基因组学与蛋白质组学学科的边缘性，所以本课程在介绍基因组学与蛋白质组学基本基本技术和原理的同时，兼顾学科发展动向，讲授基因组与蛋白组学中的热点和最新进展，旨在使学生了解现代基因组学与蛋白质组学理论的新进展并为相关学科提供知识和技术。
二、课程的目的与教学要求通过本课程的学习，使学生掌握基因组学与蛋白质组学的基本理论、基础知识、主要研究方法和技术以及生物信息学和现代生物技术在基因组学与蛋白质组学上的应用及典型研究实例，熟悉从事基因组学与蛋白质组学的重要方法和途径。
努力培养学生具有科学思维方式、启发学生科学思维能力和勇于探索，善于思考、分析问题的能力，激发学生的学习热情，并通过学习提高自学能力、独立思考能力以及科研实践能力，为将来从事蛋白质的研究奠定坚实的理论和实践基础。
三、教学内容与课时分配第一篇基因组学第一章绪论（1学时）第一节基因组学的研究对象与任务；第二节基因组学发展的历程；第三节基因组学的分子基础；第四节基因组学的应用前景。
本章重点：1. 基因组学的概念及主要任务；2. 基因组学的研究对象。
本章难点：1.基因组学的应用及发展趋势；2.基因组学与生物的遗传改良、人类健康及生物进化。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：查阅有关资料，了解基因组学的应用发展。
第二章人类基因组计划（1学时）第一节人类基因组计划的诞生；第二节人类基因组研究的竞赛；第三节人类基因组测序存在的缺口；第四节人类基因组中的非编码成分；第五节人类基因组的概观；第六节人类基因组多样性计划。
本章重点：1. 人类基因组的研究；2. 人类基因组多样性。
本章难点：人类基因组序列的诠释。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：人类基因组计划有什么重要意义？第三章寻找基因（2学时）第一节从基因组序列鉴定基因；第二节全长cDNA的产生；第三节全长cDNA测序；第四节基因组注释；第五节利用诱变确定基因。
本章重点：1. 从基因组序列鉴定基因；2. 基因组注释。
本章难点：从基因组序列寻找和鉴定基因。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：如何从基因组序列寻找和鉴定基因？第四章结构基因组学（3学时）第一节遗传作图；第二节物理作图；第三节转录本图；第四节基因组测序与序列组装；第五节基因组序列诠释。
1. 基因组测序与序列组装；2. 转录本图。
本章难点：基因组序列的诠释。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：试述基因组测序与序列组装的基本原理。
第五章功能基因组学（3学时）第一节转录组学；第二节蛋白质组学；第三节表型组学；第四节外遗传现象及其分子机制。
本章重点：1.转录组学；2.蛋白质组学。
本章难点：功能基因组的诠释。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：试述功能基因组学的意义及核心技术。
第六章比较基因组学（2学时）第一节基因共线性；第二节直系同源物；第三节异系同源；第四节超基因家族；第五节基因预测。
1. 基因共线性；2. 超基因家族。
本章难点：基因的预测。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：试述比较基因组学的意义及核心技术。
第七章进化基因组学（2学时）第一节进化的分子基础；第二节基因的突变；第三节基因的重复；第四节基因簇；第五节基因岛与协同进化；第六节非编码DNA与基因组进化。
本章重点：1. 基因的突变；2. 基因簇。
本章难点：非编码DNA与基因组进化。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：试述进化基因组学的意义及核心技术。
第八章测序的策略（3学时）第一节链终止法；第二节化学降解测序；第三节鸟枪法；第四节克隆重叠群；第五节 EST测序；第六节全基因组的测序；第七节新技术测序方法。
本章重点：1. 全基因组的测序；2. 克隆重叠群。
本章难点：新技术测序基本原理与技术。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：试比较基因组测序原理与核心技术的异同点。
第九章基因芯片技术（2学时）第一节基因芯片的主要类型；第二节基因芯片的基本原理；第三节芯片的基因表达分析；第四节芯片测序和遗传图谱；第五节基因芯片研究进展与应用。
本章重点：1. 基因芯片的基本原理；2. 芯片的基因表达分析。
本章难点：基因芯片技术的应用。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：查阅有关资料，了解基因芯片的应用发展。
第十章生物信息学与基因组学（1学时）第一节基因组研究中常用的网站及数据库；第二节信息处理工具；第三节核酸与蛋白质的序列分析；第四节基因分子相互作用的分析；第五节基因组数据的意义。
本章重点：1. 基因组研究中常用的网站及数据库；2. 核酸与蛋白质的序列分析。
本章难点：基因组数据的诠释。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：查阅有关资料，了解基因组生物信息学的应用发展。
第二篇蛋白质组学第一章绪论（1学时）第一节蛋白质组学概念的提出；第二节蛋白质组学与基因组学的联系与区别；第三节蛋白质组学的研究意义和内容；第四节蛋白质组学的研究现状和发展趋势；第五节蛋白质组学的应用实例。
本章重点：蛋白质组研究中的基本概念、相互关系，蛋白质组学研究的内容和意义。
本章难点：蛋白质组学的特点和难点及蛋白质组学发展趋势。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：查阅有关资料，了解蛋白质组学的应用发展。
第二章蛋白质组学的研究方法（2学时）第一节大规模蛋白质分离技术；第二节高通量蛋白质鉴定技术；第三节二维电泳检测分析蛋白质；第四节蛋白质的Western印迹分析；第五节高压液相色谱分离蛋白质混合物；第六节蛋白质标记系统；第七节噬菌体展示文库的筛选。
本章重点：1. 蛋白质分离技术；2. 二维电泳检测分析技术。
本章难点：高通量蛋白质鉴定技术。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：试比较蛋白质组学不同研究方法的异同点。
第三章生物质谱与蛋白质的鉴定（3学时）第一节基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱；第二节液相色谱—电喷雾—串联质谱；第三节肽质量指纹谱鉴定蛋白质技术；第四节串联质谱数据鉴定蛋白质技术。
本章重点：1. 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术原理；2. 肽质量指纹谱鉴定蛋白质技术原理。
本章难点：色谱—质谱串联技术原理及应用。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：试述生物质谱鉴定蛋白质的原理及应用。
第四章酵母双杂交技术研究蛋白质相互作用（3学时）第一节酵母双杂交技术及其历史；第二节蛋白质间连锁图的建立；第三节酵母双杂交技术方法；第四节蛋白质相互作用研究新技术。
本章重点：1. 酵母双杂交的基本原理与技术；2. 酵母双杂交技术的应用。
本章难点：蛋白质相互作用研究新技术。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：阐述酵母双杂交的基本技术及其应用。
第五章免疫共沉淀技术研究蛋白质相互作用（3学时）第一节免疫共沉淀技术概述；第二节检测蛋白质的存在；第三节制备总蛋白提取物；第四节相互作用特异性的对照实验；第五节免疫共沉淀技术的其它分析。
本章重点：1. 免疫共沉淀技术的基本原理；2. 免疫共沉淀技术检测蛋白质。
本章难点：免疫共沉淀技术的发展与应用。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：运用免疫共沉淀技术如何研究蛋白质相互作用。
第六章定量蛋白质组学研究技术（2学时）第一节二维电泳凝胶的荧光染色；第二节蛋白质样品的荧光标记与分离；第三节稳定同位素代谢标记技术；第四节同位素亲和标签技术；第五节图像分析与数据定量。
本章重点：1. 二维凝胶电泳技术；2. 同位素亲和标签技术。
本章难点：电泳凝胶的图像分析与数据定量。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：如何进行定量蛋白质组学研究？第七章磷酸化、糖基化蛋白质的鉴定（1学时）第一节磷酸化蛋白质的检测；第二节蛋白质磷酸化位点的分析；第三节蛋白质磷酸化的定量分析；第四节生物质谱技术鉴定糖蛋白；第五节糖蛋白与蛋白质组学。
本章重点：1. 磷酸化蛋白质的检测；2. 糖蛋白的鉴定。
本章难点：生物质谱技术鉴定磷酸化和糖基化蛋白质。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：试述磷酸化和糖基化蛋白质鉴定技术的原理及应用。
第八章蛋白质组学研究中的非凝胶技术（2学时）第一节多维色谱及其质谱联用技术；第二节液相等电聚焦；第三节毛细管电泳技术；第四节毛细管电色谱技术。
本章重点：1. 多维色谱及其质谱联用技术方法；2. 毛细管电色谱技术。
本章难点：非凝胶技术研究蛋白质组学及应用。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：多维色谱及其质谱联用技术在蛋白质组学研究中的应用和进展。
第九章蛋白质芯片技术（2学时）第一节蛋白质芯片的基本原理；第二节蛋白质芯片检测技术；第三节 Liquichip液相蛋白芯片系统；第四节蛋白质芯片研究进展与应用。
本章重点：1. 蛋白质芯片的基本原理；2. 蛋白质芯片检测分析技术。
本章难点：蛋白质芯片技术的发展与应用。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：阐述蛋白质芯片技术在蛋白质组学研究中的进展与应用。
第十章蛋白质组研究中的生物信息学（1学时）第一节蛋白质组研究中的图像分析与蛋白谱数据库的建立；第二节二维电泳蛋白谱数据库；第三节蛋白质组研究中常用的网站及数据库；第四节蛋白质分子相互作用的分析。
本章重点：1. 二维电泳蛋白谱数据库；2. 常用的网站及数据库。
本章难点：蛋白质分子相互作用的分析。
建议教学方法：课堂讲授和讨论思考题：阐述蛋白质组研究中的图像分析与蛋白谱数据库的建立与应用。
四、考核方式和要求考核方式：平时成绩（包括有无旷课，迟到；课堂提问回答问题情况；平时作业及阶段测验、组织讨论等）与期末考试（成绩占本门课程总成绩的70%）相结合，总评得出最后成绩。
要求：平时上课考勤，课堂提问；试卷体现课程教学大纲的重点，涉及一定的难点，力求学生对该课程结构和内容有一个全面系统的理解和认识。
学生充分发掘自身潜力，活跃思维，敢于置疑，勇于解疑，把握相关的原理和应用，充分体现综合运用能力。
第二部分：建议使用的教材和参考书目一、建议使用教材《植物基因组学与蛋白质组学》，（美）克拉克主编，科学出版社，2009. 北京.二、参考书目《基因组学与基因表达，蛋白质组学，蛋白质重组与蛋白质工程》，（美）克拉克主编，科学出版社，2009. 北京.《基因组学》,T.A.布朗,科学出版社，2003,北京.《蛋白质化学与蛋白质组学》,夏其昌，曾嵘，科学出版社，2004. 北京. Handbook of Genome Research.Christoph W. Sensen. 2005 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.The Handbook of Plant Genome Mapping.Khalid Meksem, G_nter Kahl. 2005 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.。