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1、蛋白质组学 Proteomics,硕士生学位课程：,总学时数：36 教学目的和要求 1. 掌握蛋白质组与蛋白质组学的基本概念，基本理论与基本方法。 2. 熟悉蛋白质组研究的关键技术。 3. 熟悉利用蛋白质组研究策略设计研究课题的基本思路。 4. 培养开展临床蛋白质组学与疾病蛋白质组学研究的基础能力。,按照课程的总体要求，将课程分为12个专题进行讲授：,1、蛋白质组与蛋白质组学 2、蛋白质组学研究中的样品制备与分离技术 3、生物质谱 4、蛋白质研究的其它方法（1） 5、蛋白质研究的其它方法（2） 6、临床蛋白质组学与疾病蛋白组学 7、药物蛋白质组学及其临床应用,8、血浆/血清蛋白质组学和体液蛋白
2、质组学 9、亚细胞蛋白质组学及研究进展 10、心血管系统与消化系统疾病蛋白质组学 11、神经系统蛋白质组学 12、临床肿瘤蛋白质组学,授课教师,第1讲: 邱宗荫 教授 第2讲: 颜玉蓉 副教授 第3讲: 母昭德 副教授 第4讲: 周 兰 教授 第5讲: 张雪梅 教授 第6讲: 冯 涛 教授,第7讲: 张雪梅 教授 第8讲: 何於娟 副教授 第9讲: 颜玉蓉 副教授 第10讲: 冯 涛教授 第11讲: 周 兰教授 第12讲: 周 兰教授,参考教材与文献,主要参考教材： 邱宗荫，尹一兵 等 编著，临床蛋白质组学。科学出版社，2008.4。 其它参考教材： 1、R.J.Simpson. Protei
3、ns and Proteomics : A Laboratory Manual.（影印版）。科学出版社，2003。,2、R.J.Simpson. Purifying Proteins for Proteomics. （影印版）。科学出版社，2004。 3、夏其昌 曾 嵘 等编著。蛋白质化学与蛋白质组学。科学出版社，2004。 4、陈主初 肖志强 主编。疾病蛋白质组学。化学工业出版社，2006。,主要参考杂志,1、Proteomics(WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) 2、Proteomics-Clinical Applications (W
4、ILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) 3、Electrophoresis (WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) 4、Molecular & Cellular Proteomics（MCP）American Society for Biochemistry and Molecular Biology (ASBMB) 5、Journal of Proteome Research (American Chemical Society),相关杂志,Proceedings of the National
5、Academy of Science of the United State of America(美国国家科学院院刊), 简称PNAS. Journal of the National Cancer Institute(Journal of NCI) Oxford University Press (OUP) and National Cancer Institute (美国国家癌症研究所, NCI) Journal of Biological Chemistry (JBC) (American Society of Biochemistry and Molecular Biology, I
6、nc.),授人以鱼，不如授人以渔。 授人以鱼，三餐之需；授人以渔，终生之用。,我们应该从这门课程中学习 当今生命科学前沿领域的 研究思想，观点和方法。,第1讲: 蛋白质组与蛋白质组学 Proteome and Proteomics,重庆医科大学药学院 邱宗荫 zongyin141,本次讲授的内容,、从基因组到蛋白质组 、蛋白质组与蛋白质组学的内涵 、关于蛋白质 、蛋白质组与基因组的差别 、蛋白质组学的研究策略,、从基因组到蛋白质组,对人类文明产生重大影响的 科学技术工程,曼哈顿计划 阿波罗计划 人类基因组计划,2019/10/20,13,人类基因组计划在科学上的目的，是测定组成人类基因组的30
7、亿个核苷酸的序列。从而奠定阐明人类所有基因的结构与功能，解读人类的遗传信息。,The Human Genome,The International Human Genome Consortium Initial sequencing and analysis of the human genome Nature, 409, February 15, 860-921 (2001),Venter et al. (Celera) The Sequence of the Human Genome Science, 291, February 16, 1304-1351 (2001),Genes pre
8、dicted in Human Genome,Intl Consortium Celera known genes 14,882 17,764 novel genes 16,896 21,350 Total 31,778 39,114,人类基因数缩水再缩水,由于测序技术方法的不断发展，对基因组分析的误差也在逐渐缩小。人类基因组数量也从34万，缩水到了25000左右。 2007年，根据Broad研究所一项发表在PNAS上的研究表明，人类基因目录如Ensembl、RefSeq和Vega包括了许多开放阅读框，它们是任意出现的而不是蛋白质编码区域。这些发现将人类基因组中的蛋白质编码基因数目减少到了20
9、500个。 随着研究的进一步深入，这个数目还可能会有变化。而人类基因组中蛋白质编码基因数量之少，也是令人惊讶的。,人们认识生命过程分子机制的 60年历程,1944 Avery et. al. provide evidence that DNA is the hereditary material 1953 Watson & Crick publish the double helical structure of DNA 1963 Nirenberg elucidates the genetic code,1964 Perutz connects the 3-D structure of pr
10、oteins to the amino acid sequence 1972-74 Development of recombinant DNA technology 1975-85 Development of techniques for rapid DNA sequencing,post-genome era,1990 Initiation of the Human Genome Project 1995 First complete genome published(流感嗜血杆菌基因组序列首次被破译，在此后不到两年的时间，近50个细菌的基因组序列已被完成) 1996 Affymetri
11、x publishes about GeneChip 2001 Human Genome Project completed,In The News:,“If 2000 was the year of the Genome, 2001 will be the year of the Proteome” Nightly Business Report 12/27/00,Time Magazine 7/3/00,The Economist 12/9/00,chemistry & engineering news 7/31/00,Scientific American 7/00,1994年，澳大利亚
12、科学家Marc Wilkins提出蛋白质组概念。,The term was coined by Marc Wilkins in 1994 in the symposium: “2D Electrophoresis: from protein maps to genomes“ in Siena, Italy, and was subsequently published in 1995, which was part of his PhD thesis. Wilkins used it to describe the entire complement of proteins expressed
13、 by a genome, cell, tissue or organism. Wasinger VC, Cordwell SJ, Cerpa-Poljak A, Yan JX, Gooley AA, Wilkins MR, Duncan MW, Harris R, Williams KL, Humphery-Smith I. (1995). “Progress with gene-product mapping of the Mollicutes: Mycoplasma genitalium“. Electrophoresis 7 (7): 109094.,2001年2月15日，英国自然周刊
14、在发布人类基因组框架图时，同期登载了一条关于人类蛋白质组研究组织（Human Proteome Organization,HUPO ）成立的消息，标题就叫“现在是蛋白质组了”。 人类蛋白质组组织（HUPO）是一个国际事务、学术和政府成员的联盟 。 HUPO成立后，欧洲、亚太地区相继成立了区域性蛋白质组研究组织。,Nature, March 13, 2003,HUPO的工作重点为人类疾病与健康,协调公共 蛋白质组 组织的活动,鼓励有关人类蛋白质组 和生物模型蛋白质组 知识的广泛传播,将各国和各地区的 蛋白质组研究组织统一 在一个国际性的组织之中,DNA Complete description
15、of genes in an organism,RNA Complete description of mRNA in a genome,Protein Complete description of proteins expressed by a genome,Metabolites Complete description of metabolites expressed by a genome,Catalog of all protein-DNA,protein-RNA, and protein-protein interactions,Genome Genomics,Transcrip
16、tome Transcriptomics,Proteome Proteomics,Metabolome Metabolomics,Interactome System Biology,Global,Targeted,Global,Targeted,Global,Targeted,Functional genomics or “phenomics”,现代生命科学研究的三种基本途径,In silico是指“在硅之中”，即“进行于电脑中，或是经由电脑模拟”之意。 相对于生命科学研究中经常使用的in vivo（体内）与in vitro（体外）这两个名词， In silico强调使用计算机来解决生物学问题。In silico生物学是生物学与信息学的交叉学科,、蛋白质组与蛋白质组学的内涵,蛋白质组,蛋白质组的英文是PROTEOME，它来源于
