到目前為止,,生物學(xué)家仍然還不清楚,人類和其他生物體內(nèi)到底有多少個(gè)編碼蛋白質(zhì)的活性基因,,即便一些物種的基因組已經(jīng)完成了序列測定,。只是因?yàn)樵S多基因和它們的蛋白質(zhì)產(chǎn)物是通過計(jì)算機(jī)程序預(yù)測出來的。
蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)所有由一個(gè)特定生物產(chǎn)生的蛋白質(zhì),。這樣的蛋白質(zhì)組圖譜將可能推測出精確的活性基因數(shù)量和在基因組中的定位,。這個(gè)工作要比只是簡單測序基因組要復(fù)雜的多,因?yàn)樗膬?nèi)容包括鑒定出包括那些含量甚微的蛋白質(zhì)在內(nèi)的所有蛋白質(zhì),。
但是,,由歐洲科學(xué)基金會(huì)支持的一個(gè)新的研究機(jī)構(gòu)預(yù)測說,目前已經(jīng)可以確定出至少一個(gè)生物的完整的蛋白質(zhì)組,。這樣的廣泛的圖譜將成為開放并最終廣泛應(yīng)用新一代蛋白質(zhì)學(xué)技術(shù)奠定重要的基礎(chǔ),。這些先進(jìn)技術(shù)順次又會(huì)極大地促進(jìn)人們對許多疾病的了解并有助于開發(fā)出新的治療藥物。
包括癌癥和許多致病性感染在內(nèi)的大多數(shù)疾病都與細(xì)胞或組織中與大量蛋白質(zhì)及其相互作用變化有關(guān)的調(diào)節(jié)過程的破壞,。瑞士分子細(xì)胞生物學(xué)研究所,、歐洲科學(xué)基金會(huì)workshop的Rudolf Aebersold教授表示,如果我們能確定出整個(gè)蛋白質(zhì)組,,那么就可以發(fā)明出能夠更快,、更便宜分析蛋白質(zhì)的工具。然后,,就可能確定出與特定的疾病有關(guān)的蛋白質(zhì),,從而幫助研究人員了解病因并最終能夠進(jìn)行疾病的診斷。
確定蛋白質(zhì)組將有助于一個(gè)更新的生物學(xué)謎團(tuán),,即為什么所有生物都含有比實(shí)際可檢測到的蛋白質(zhì)更多數(shù)量的預(yù)測出的蛋白質(zhì)編碼基因,。這種落差在所有生物中都很顯著,即通過基因組分析預(yù)測到的蛋白質(zhì)只有實(shí)際蛋白質(zhì)的65%,。之所以令人驚訝是因?yàn)?,一般認(rèn)為每個(gè)基因都只能一對一地編碼蛋白質(zhì)。
導(dǎo)致這種結(jié)果的一個(gè)最簡單的解釋就是由于缺少靈敏的蛋白質(zhì)組學(xué)方法,。但是,,隨著蛋白質(zhì)組學(xué)方法靈敏性的提高,這種解釋越來越不可能,。另一個(gè)可能就是確實(shí)有那么多的基因,。Aebersold希望這個(gè)workshop將能夠領(lǐng)導(dǎo)一項(xiàng)歐盟資助的關(guān)鍵項(xiàng)目以確定出完整的蛋白質(zhì)組、回答這些問題并更精確地算出人類和其他生物體中到底有多少個(gè)基因,。
Aebersold指出,,蛋白質(zhì)組學(xué)的最大獎(jiǎng)將是發(fā)明一種更簡單、有效地確定出樣本中的個(gè)體蛋白的技術(shù),,從而能夠用于研究和整個(gè)生物技術(shù)和醫(yī)藥領(lǐng)域,。歐洲科學(xué)基金會(huì)workshop已經(jīng)準(zhǔn)備構(gòu)建歐洲的合作框架來參與大型的蛋白質(zhì)組學(xué)計(jì)劃。
人類基因組計(jì)劃
人類基因組計(jì)劃(human genome project, HGP)是由美國科學(xué)家于1985年率先提出,,于1990年正式啟動(dòng)的,。美國、英國,、法蘭西共和國,、德意志聯(lián)邦共和國、日本和我國科學(xué)家共同參與了這一價(jià)值達(dá)30億美元的人類基因組計(jì)劃,。這一計(jì)劃旨在為30多億個(gè)堿基對構(gòu)成的人類基因組精確測序,,發(fā)現(xiàn)所有人類基因并搞清其在染色體上的位置,破譯人類全部遺傳信息,。與曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅計(jì)劃并稱為三大科學(xué)計(jì)劃,。
基因組就是一個(gè)物種中所有基因的整體組成。人類基因組有兩層意義:遺傳信息和遺傳物質(zhì),。要揭開生命的奧秘,,就需要從整體水平研究基因的存在、基因的結(jié)構(gòu)與功能,、基因之間的相互關(guān)系,。HGP的目的是解碼生命、了解生命的起源,、了解生命體生長發(fā)育的規(guī)律,、認(rèn)識(shí)種屬之間和個(gè)體之間存在差異的起因、認(rèn)識(shí)疾病產(chǎn)生的機(jī)制以及長壽與衰老等生命現(xiàn)象,、為疾病的診治提供科學(xué)依據(jù),。