比较基因组学与进化

比较基因组学（comparative genomics）是一门通过运用数理理论和相应计算机程序，对不同物种的基因组进行比较分析来研究基因组大小与基因数量、基因排列顺序、编码序列与非编码序列的长度、数量及特征，以及物种进化关系等生物学问题的科学。最重要也是最能体现比较基因组学学科特点的是不同生物间全基因组的核苷酸序列的整体比较。

• [ ] 目前，通过比较基因组学的研究所获得的重要进展主要表现在

  ①加深了人们对基因组结构和功能的认识；

  ②揭示了近缘物种中存在保守的连锁群或染色体“板块”结构；

  ③进一步理解基因组的进化。同时促进了“系统生物学”和“单细胞基因组学”的形成和发展

• 基因组比较原位杂交（Comparative genome in situ hybridization） /比较基因组杂交（Comparative genome hybridization,CGH）

• 比较作图（Comparative mapping）

• 过比较基因组学的研究加深人们对基因组结构和基因功能的认识

功能基因组学

在功能基因组学的研究中通常运用高通量技术（high-throuput techniques），如DNA微阵列（DNA microarrays），反求遗传学技术如基因打靶（gene targeting），转基因（transgene）以及反义mRNA（antisense mRNA）和RNA干扰（RNA interference，RNA i）等技术来系统地分析基因功能及基因间相互作用、基因组的时空表达以及发现和寻找新基因等。

• DNA微阵列技术
• 基因打靶（gene targeting）
• 反义mRNA技术
• RNA干扰（RNA interference，RNAi）
• 基因组编辑技术

蛋白质组学

蛋白质组学（proteomics）是研究细胞内全部蛋白质的组成、结构与功能的科学。蛋白质组（proteome）是指由一个基因组所表达的全部相应蛋白质。

蛋白质组与基因组相对应，也是一个整体的概念，是基因组表达的全部蛋白质。两者的根本区别在于：一个有机体只有一个确定的基因组，组成该有机体的所有不同细胞基因组都相同；但基因组内各个基因表达的条件和表达的程度则随时间、地点和环境条件的不同而不同，因而它们表达的模式，即表达产物的种类和数量随时间、地点和环境条件也是不同的。所以，蛋白质组是一个动态的概念

• 同一细胞的不同时期，其所表达的蛋白质是不同的。同一细胞在不同的生长发育阶段和生长条件下（正常、疾病或外界环境刺激），所表达的蛋白质也是不同的。
• 再加上由于基因剪接、蛋白质翻译后修饰和蛋白质剪接等，使从基因到蛋白质的遗传信息的表现规律变得更加复杂，1个基因≠ 1个蛋白，一个基因可以表达的蛋白质的数目可能远大于一。如现在测定人类基因总数为20 000～25000，但是已发现的蛋白质总数就已高达200 000种。

与传统对单一蛋白研究相比，蛋白质组学研究所采用的是高通量和大规模的研究手段。双向电泳（two-dimensional electrophoresis，2-DE）技术、计算机图像分析与大规模数据处理技术以及质谱（mass spectrometry，MS）技术是蛋白质组学研究的三大基本支撑技术

• 蛋白质组分析-2D Gel
• 蛋白质组分析-质谱

蛋白质组研究中最重要的一个方面是数据库的建立，包括蛋白质序列数据库、质谱数据库、双向电泳数据库等。著名的蛋白质组数据库