蛋白質(zhì)組學(xué)與轉錄組學(xué)整合分析
實(shí)驗介紹蛋白質(zhì)組學(xué)是指在大規模水平上研究蛋白質(zhì)的特征，包括蛋白質(zhì)表達水平、翻譯后修飾、蛋白質(zhì)相互作用等，由此獲得蛋白質(zhì)水平上的關(guān)于疾病發(fā)生、細胞代謝等過(guò)程的整體而全面的認識。轉錄組學(xué)是一門(mén)在整體水平上研究細胞中基因轉錄的情況及轉錄調控規律的學(xué)科。
采用蛋白質(zhì)組學(xué)和轉錄組學(xué)技術(shù)同步檢測蛋白質(zhì)及RNA的整體狀態(tài)，并且將這兩個(gè)組學(xué)的數據整合起來(lái)分析，不僅能在蛋白質(zhì)水平及轉錄水平兩個(gè)不同層次上透視生命活動(dòng)的規律與本質(zhì)，還能揭示二者之間的相互調控作用或者關(guān)聯(lián)。
目前將蛋白質(zhì)組學(xué)與轉錄組學(xué)的數據整合分析已經(jīng)成為一種趨勢， Pavel等人通過(guò)轉錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)（iTRAQ-2DLC-MS/MS）相結合的方法，分析得出了早期乳腺癌轉移的關(guān)鍵分子標記[1]。Eunkyung等人使用轉錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)（iTRAQ-2DLC-MS/MS）相結合的方法來(lái)鑒定出了破骨細胞的發(fā)展過(guò)程中的功能性重組[2]。Asfa等人通過(guò)轉錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的相互映射來(lái)研究斑馬魚(yú)早期胚胎的發(fā)育過(guò)程[3]。通過(guò)轉錄組和蛋白質(zhì)組學(xué)相結合的方法來(lái)研究病理機制具有一定的創(chuàng )新性。
轉錄組學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)數據整合分析流程及內容：
實(shí)驗方法
?。?）轉錄組測序與分析
RNA抽提——RNA測序——數據質(zhì)控——數據分析
?。?）蛋白質(zhì)組分析
蛋白質(zhì)提取——肽段酶解——肽段標記——樣本混合——質(zhì)譜分析——蛋白質(zhì)定性定量分析
?。?）轉錄組和蛋白質(zhì)組整合分析
a. 轉錄組測序的組裝結果和蛋白質(zhì)組的關(guān)聯(lián)分析
b. 差異蛋白與差異基因表達水平比較關(guān)聯(lián)分析
c. 蛋白質(zhì)組與轉錄組表達模式聚類(lèi)分析
d. mRNA可變剪接在轉錄組與蛋白質(zhì)組兩水平的相互驗證
e. 轉錄組和蛋白質(zhì)組GO功能、pathway的關(guān)聯(lián)比較分析
4. 部分結果展示
圖1 差異表達轉錄本與差異蛋白
圖2 差異表達轉錄本與差異蛋白質(zhì)控
圖3 轉錄組與蛋白質(zhì)組整合分析
圖4 蛋白互作網(wǎng)絡(luò )
圖5 關(guān)聯(lián)mRNA與protein的聚類(lèi)熱圖
參考文獻[1] Bouchal P, Dvo?áková M, Roumeliotis T, et al. Combined Proteomics and Transcriptomics Identifies Carboxypeptidase B1 and Nuclear Factor κB (NF-κB) Associated Proteins as Putative Biomarkers of Metastasis in Low Grade Breast Cancer[J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2015, 14(7): 1814-1830. IF=6.564
[2] An E, Narayanan M, Manes N P, et al. Characterization of functional reprogramming during osteoclast development using quantitative proteomics and mRNA profiling[J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2014, 13(10): 2687-2704. IF=6.564
[3] Alli Shaik A, Wee S, Li R H X, et al. Functional mapping of the zebrafish early embryo proteome and transcriptome[J]. Journal of proteome research, 2014, 13(12): 5536-5550. IF=4.245
