生物質(zhì)譜分析技術(shù)ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-13 06:40本頁(yè)面
【正文】 現(xiàn)。 例如，美國(guó)紐約基因網(wǎng)絡(luò)科學(xué)公司（ Gene Network Sciences）構(gòu)建了一種人類(lèi)癌細(xì)胞模型，該模型內(nèi)含有 500多種基因和蛋白質(zhì)，可將以前分別孤立研究的生物過(guò)程聯(lián)系在一起，利用該生物網(wǎng)絡(luò)模型，能夠更好地理解細(xì)胞的生物學(xué)行為。 ? 系統(tǒng)生物學(xué)是 整合論 (synthesis)的觀點(diǎn) 面對(duì)子系統(tǒng)不獨(dú)立的可能性，希望尋找新 的方法來(lái)解決子系統(tǒng)間 交互作用 的問(wèn)題。 系統(tǒng)生物學(xué) 不同于以往的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)，僅關(guān)心個(gè)別的基因和蛋白質(zhì)，它要研究所有的基因、所有的蛋白質(zhì)、組分間的所有相互關(guān)系。生物質(zhì)譜分析技術(shù) 主講： 胡 水 旺 南方醫(yī)科大學(xué)病生教研室 Email: :493448858 第一部分 系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展 生命科學(xué)研究的目標(biāo) ? 尋找生命活動(dòng)的起源及奧秘， ? 解釋及探索生命活動(dòng)的一般規(guī)律， ? 改善人類(lèi)生活質(zhì)量，延長(zhǎng)人類(lèi)壽命 對(duì)生命的認(rèn)識(shí)過(guò)程 ? 、上帝造（ By God）等； ? （ Activity）； ? （ Machine）； ? （ Information）。 系統(tǒng)生物學(xué)的定義 系統(tǒng)生物學(xué)（ systems biology）， 是在細(xì)胞、組織、器官和生物體整體水平多層次、多系統(tǒng)研究各種分子（ DNA、mRNA、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂類(lèi)等 ）的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用，用計(jì)算生物學(xué)方法整合各組學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)定量描述和預(yù)測(cè)它們的生物功能、表型和行為的科學(xué)。 還原論 vs整合論 ? 傳統(tǒng)生物學(xué)是 還原論 (reductionism) 的觀點(diǎn) 還原論假設(shè)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)可以 分割為許多不會(huì)互相干擾的子系統(tǒng) ，因此只要將子系統(tǒng)研究清楚，就能了解復(fù)雜系統(tǒng)的行為。 組學(xué)實(shí)驗(yàn) 理論計(jì)算 基因組 轉(zhuǎn)錄組 蛋白質(zhì)組 相互作用組 代謝組 表型組 數(shù)據(jù)整合 模型構(gòu)建 系統(tǒng)干涉 合成生物學(xué) 系統(tǒng)生物學(xué)研究的兩大技術(shù)方法：組學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算 系統(tǒng)生物學(xué)應(yīng)用舉例 應(yīng)用系統(tǒng)生物學(xué)的方法可以預(yù)測(cè)藥物的作用機(jī)制、病人對(duì)藥物的應(yīng)答，包括毒副作用和療效等。 第二部分 蛋白質(zhì)組學(xué)的興起 解析疾病機(jī)制手段的改進(jìn) :DNA Protein 蛋白質(zhì)表達(dá)調(diào)控 轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控 翻譯水平調(diào)控 翻譯后水平調(diào)控 蛋白質(zhì)存在復(fù)雜的翻譯后修飾，作為生命功能的行使者，它比基因更能直接地反映生理過(guò)程及其變化。 蛋白質(zhì)研究的復(fù)雜性 蛋白質(zhì)研究的復(fù)雜性 細(xì)胞周期信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)圖 傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)研究方法中存在的問(wèn)題 多因素 的，必然涉及到多個(gè)蛋白質(zhì)。 多樣的 、 動(dòng)態(tài)的 ，并不像基因組那樣基本固定不變。 研究基因終產(chǎn)物及生命活動(dòng)直接功能執(zhí)行者蛋白質(zhì)的科學(xué) 蛋白質(zhì)組學(xué) （ Proteomics）應(yīng)運(yùn)而生。 Proteome一詞由 “ 蛋白質(zhì)（ PROTEin） ” 與“ 基因組（ genOME） ” 雜合而成，對(duì)于 “ 基因組學(xué)（ Genomics） ” ,“蛋白質(zhì)組學(xué) ” 定義為一個(gè)基因組所表達(dá)的全套蛋白質(zhì)。 ? 2022年， Science雜志把蛋白質(zhì)組學(xué)列為21世紀(jì) 六大研究熱點(diǎn)之一 。蛋白質(zhì)組學(xué)被進(jìn)一步 提上日程 。 疾病蛋白質(zhì)組學(xué)：蛋白質(zhì)組學(xué)用于研究疾病發(fā)病機(jī)制便發(fā)展為疾病蛋白質(zhì)組學(xué)。 挑戰(zhàn)：從單一蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)變到細(xì)胞和組織的整體蛋白質(zhì)研究，在理論和技術(shù)上提出了挑戰(zhàn)。它可用于未知化合物的鑒定、定量分析、分子結(jié)構(gòu)及化學(xué)特性的確定等方面； ? 所需化合物的量非常低： 1012g, 或 1015 mole； ? 應(yīng)用范圍廣 : (1) 有機(jī)質(zhì)譜法： 生物、醫(yī)藥、聚合物、法醫(yī)和環(huán)境等方面； (2) 無(wú)機(jī)質(zhì)譜法： 地球化學(xué)，地質(zhì)礦產(chǎn)和無(wú)機(jī)元素分析鑒定等方面。被分析的樣品首先要離子化，然后利用不同離子在 電場(chǎng) 或 磁場(chǎng) 的運(yùn)動(dòng)行為的不同，把離子按質(zhì)荷比（ m/z）分開(kāi)而得到質(zhì)量圖譜，通過(guò)樣品的質(zhì)量圖譜和相關(guān)信息，可以得到樣品的定性定量結(jié)果。因?yàn)樵摲椒ń鉀Q了生物大分子“是什么”的問(wèn)題。 ? 離子源： 用來(lái)使樣品分子電離生成離子 ? 質(zhì)量分析器 ：利用電磁場(chǎng)的作用將來(lái)自離子源的離子束中不同質(zhì)荷比的離子按空間位置，時(shí)間先后或運(yùn)動(dòng)軌道穩(wěn)定與否等形式進(jìn)行分離 ? 離子檢測(cè)器： 用來(lái)接受、檢測(cè)和記錄被分離后的離子信號(hào) 進(jìn)樣系統(tǒng) ? 氣體進(jìn)樣 ? 液體進(jìn)樣 ? 固體進(jìn)樣 離子源 ? 電子轟擊電離（ EI） ? 化學(xué)電離（ CI） ? 快原子轟擊（ FAB） ? 電噴霧電離（ ESI） ? 基質(zhì)輔助激光解吸電離（ MALDI） ? 表面增強(qiáng)激光解吸電離 (SELDI)技術(shù) 1).電子轟擊 (Electron impact, EI)電離 M + e M+. + 2e Fi+ , i=1, 2, 3, ………. 電子束 氣體分子 離子束 2). 化學(xué)電離 (chemical ionization, CI) 正離子模式： GH+ + M [M + H]+ + G 負(fù)離子模式： [GH] + M [M H] + G G: 離子化的試劑氣體分子 , CH4, NH3 等 M: 被分析物 電子束 氣體分子 試劑分子 離子束 3). 快原子轟擊 (Fast atom bombardment, FAB)離子化技術(shù) 可分析分子量達(dá)數(shù)千的多肽 , 極性分子 . 4). 電噴霧離子化 (Electro
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