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多组学利器!景杰生物推出蛋白组和转录组联合分析

发布时间: 2019-01-25
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        蛋白质组学和转录组学都是系统地研究生物学规律和机制过程中基因表达动态调控的重要工具。转录组代表了基因表达的中间状态,可以反映诸如转录调控、转录后调控的机理。


蛋白组:基于质谱平台,在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质表达水平,翻译后修饰,蛋白与蛋白相互作用等,进而获得蛋白质水平上关于基因表达调控的全面认识。

转录组:基于测序平台,对某一生物特定组织或细胞在特定状态下转录的所有mRNA进行测序并对mRNA序列、丰度信息、基因结构和新转录本等进行分析,获得基因转录调控等信息。


蛋白质是功能的最终执行者,蛋白质功能的改变是所有生理病理过程变化的直接原因,蛋白组的研究有着不可替代的优势。将这两个组学的数据整合起来分析,不仅能揭示二者之间的相互调控作用或者关联,更能在蛋白质水平及转录水平两个不同层次上全面探究生命活动的机理、疾病发生的机制,精确研究重要基因的表达模式和调控过程,进而透视生命活动的规律与本质,解释生物学问题。


景杰生物基于本身高质量的蛋白质组学技术服务,推出蛋白组与转录组联合分析,具有以下技术优势:

1. 大幅度提高蛋白鉴定数量和准确性

2. 多层次分析,构建基因表达“全景图”

3. 在蛋白水平上验证基因突变、剪切等信息

4. 揭示复杂的多组学调控机制

5. 建立基因与表型间的密切关联

6. 实现精准医学中基因组学到蛋白基因组学的转变

 

应用领域

广泛应用于生物领域各个研究方向,如:

生物医学:生物标志物,疾病机理机制,疾病分子分型等;

生物医药:药物作用机理,药效评价,药物开发等;

农林领域:抗逆胁迫机制,生长发育机制,育种保护研究等;

微生物领域:致病机理,耐药机制,病原体-宿主互作研究等;

海洋生态:水产资源、渔业环境与水产品安全等;

……


蛋白组:基于质谱平台,在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质表达水平,翻译后修饰,蛋白与蛋白相互作用等,进而获得蛋白质水平上关于基因表达调控的全面认识。

转录组:基于测序平台,对某一生物特定组织或细胞在特定状态下转录的所有mRNA进行测序并对mRNA序列、丰度信息、基因结构和新转录本等进行分析,获得基因转录调控等信息。

这两个组学的数据整合起来分析,不仅能揭示二者之间的相互调控作用或者关联,更能在蛋白质水平及转录水平两个不同层次上全面探究生命活动的机理、疾病发生的机制,精确研究重要基因的表达模式和调控过程,进而透视生命活动的规律与本质,解释生物学问题。



部分结果展示

 转录组和蛋白组联合分析

1. 基础统计比较

对转录组和蛋白组的鉴定、定量情况以及定量重复性进行分析。


 转录组和蛋白组联合分析

图1. 比较组A/B中差异表达蛋白与转录本比较分析韦恩图


转录组和蛋白组联合分析 

图2. 所有样本在转录组水平的PCA散点图(左);所有样本在蛋白组水平的定量PCA散点图(右)


2. 定量相关性分析

通过比较蛋白组和转录组以及不同实验条件下的定量相关性,揭示二者之间潜在的调控关系。


 转录组和蛋白组联合分析

图3. 基于转录组与蛋白组定量相关系数的KEGG通路GSEA分析


3. 蛋白组与转录组差异分析

筛选蛋白组和转录组差异表达蛋白并进行比较分析。


转录组和蛋白组联合分析

图4. 转录组与蛋白组不同调控关系下蛋白的功能富集分析气泡图


4. 蛋白组与转录组表达模式聚类分析

分析多个实验条件处理下基因在转录水平和蛋白水平之间的潜在关系,将基因在两个维度下表达量进行聚类分析。


转录组和蛋白组联合分析

图5. 转录组与蛋白组表达量K-mean聚类热图


参考文献

1. Lawrence, R. T. & Villen, J. Drafts of the human proteome. Nature biotechnology. (2014).

2. Mertins, P. et al. Proteogenomics connects somatic mutations to signalling in breast cancer. Nature. (2016).

3. Eva Bang Harvald. et al.Multi-omics Analyses of Starvation Responses Reveal a Central Role for Lipoprotein Metabolism in Acute Starvation Survival in C. elegans. Cell Systems (2017).


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