基因组学发展范文1
【关键词】生物信息学 宏基因组 高通量测序
宏基因组（Metagenome）是1998年由Handelsman等人正式提出，定义为特定生物环境中全部微生物遗传物质的总和。宏基因组学通过直接从环境样品中提取全部微生物的遗传物质DNA，利用第二代测序技术，得到高通量宏基因组数据，并结合微生物基因组学的研究成果，分析环境样品所包含的全部微生物的群落组成及其结构功能。高通量宏基因组数据在基础微生物学、水体、土壤、农业、医学研究等领域都显示出了重要价值[1]。
1宏基因组学研究方法
宏基因组学的研究方法主要有：环境样本的采集、宏基因组DNA的提取，高通量测序、所得序列的比对检索分析，以及进一步进行微生物物种结构和功能分析。其中，提取DNA要尽可能地提取出样品中所以微生物的基因且保持基因片段的完整，目前的提取方法主要有直接裂解法和细胞提取法。随着第二代测序技术的发展，宏基因组数据呈现出序列短小、通量巨大的特点，一方面蕴含更为丰富的环境微生物遗传物质信息，极大拓展了微生物学研究与应用领域，另一方面也为分析处理带来前所未有的挑战。
2宏基因组学的应用
在短短几年内，高通量宏基因组数据研究已渗透到各个领域，包括基础微生物学、海洋学、土壤学、医学等，并在医药、替代能源、环境修复、生物技术、农业、生物防御及伦理学等各方面显示了重要的价值[2]。
2.1基础微生物学研究
宏基因组为基础微生物学研究打开了新局面，得以快速准确地探测新基因、发现新物种（如未知病原体等）以及准确认识微生物群落的物种构成及其功能结构。由于自然界中大多数微生物物种及其生物量是未知的，其中大量微生物采样困难、培养效率低下，这极大限制了传统微生物学的研究与发展，而高通量宏基因组数据的产生则突破了这一束缚。通过分析高通量宏基因组数据，包括序列比对、De Novo组装、GO分析等等技术，无需经过提纯培养，就能探测新基因、新物种，为微生物环境工程、疾病诊断治疗奠定基础。
2.2海洋学和土壤学研究
海洋和土壤中包含大量微生物，它们与生态环境关系密切。目前通过采用土壤、海水等环境样品，获取高通量宏基因组数据，探测其中微生物的组成及功能分布，能够对导致生态环境变化的因素有更深入的认识。如利用来自海洋石油污染区的微生物高通量宏基因组数据，分析其微生物相对丰度，可以有效探测石油降解细菌及其生态关系网，为污染治理提供新思路。利用来自豆类植物附近土壤测取的宏基因组数据，分析其中固氮菌含量及其关联因素，有助于设计提高豆类产量种植模式。高通量宏基因组数据为认识复杂的微生物群落构成及其功能提供了可能，且必将在研究生物多样性和微生物环境工程中发挥重要作用[3]。
2.3医学研究领域
高通量宏基因组数据在现代医药学中扮演着极其重要的角色，一方面通过疾病样本的宏基因组分析，可以确定病原体或致病基因及其与其他因素之间的关联，为疾病治疗提供可能；另一方面利用宏基因组数据筛选在医药业中具有重要应用价值的基因及其产物，促进医药发展。如利用取自不同牙周炎病况病人口腔高通量宏基因组数据，分析处理得到各样本微生物相对丰度数据，比较不同牙周炎病况下的微生物整体分布情况，揭示出牙周炎与口腔微生物群落的生物多样性和关联网络之间有显著联系。
3结语
随着高通量测序技术的迅猛发展，宏基因组分析已经成为探索自然环境中微生物物种和功能组成的重要手段之一，是研究微生物群落的利器。宏基因组分析手段无需经过复杂严苛的实验室培养过程，直接利用第二代高通量测序技术，快速产生成千上万的自然微生物DNA序列的短读片。但是高通量宏基因组数据也给研究带来挑战。它呈现出序列短小、通量巨大的特点。此外，高通量测序技术的准确率低于传统测序技术，亟需完善的概率统计模型和有效的算法实现[4]。
在应用前景方面，随着组合生物合成技术和纳米技术迅速发展，可以考虑将宏基因组学技术与之结合，利用纳米技术人工合成由宏基因组学的方法探测所得新兴基因，促进天然活性产物的开发及挖掘，进一步促进微生物工程的发展。
参考文献：
[1]许忠能著.生物信息学[M].北京： 清华大学出版社，2009.
[2]贺纪正，张丽梅，沈菊培 等.宏基因组学的研究现状和发展趋势[J].环境科学学报，2008，28（2）： 209-218.
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关键词高通量测序；基因组；林木育种
中图分类号S722.3文献标识码A文章编号 1007-5739（2013）12-0130-03
ApplicationsofHigh-throughputSequencinginForestTreeBreeding
TIAN BinXIN Pei-yaoZHANG Xue-juanWANG Da-weiHE Cheng-zhong *
（Key Laboratory of Biodiversity Conservation in Southwest China，State Forestry Administration，Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 650224）
AbstractForest trees are not only the important renewable resources which can meet the essential needs of humans，but also the most important part of the terrestrial ecosystems. Traditional breeding methods have largely contributed to the development of forest tree breeding，but it is difficult to meet human′s needs for forest resources. Nowadays，the availability of genomic tools and resources is leading to a new revolution of plant breeding，as they facilitate the study of the relationship between the genotype and the phenotype，in particular for complex traits. With high-throughput sequencing technique，you can explore functional gene and its precise positioning by a new genetic mapping strategy. In this paper，the author reviewed the progress in tree genomic and genetic breeding，and prospected the future achievements in order to provide a useful reference for researchers working in this area.
Key wordshigh-throughput sequencing；genome；forest tree breeding
林木不仅是重要的可再生资源，为人类提供了衣、食、住、行等最基本的原材料，而且是陆地生态系统最重要的组成部分。其包含80%以上的陆地生物量，为超过50%的陆地生物提供庇护所。同时，林木还提供了生物多样性保护、碳沉积、气候调节、水源涵养等多种重要的生态服务，并且从一定程度上塑造了人类多样性的文化[1-2]。
当前，随着全球气候的不断恶化和能源危机的持续发酵，对生态系统特别是森林生态系统的保护和利用已成为一个世界性的课题。利用遗传学的方法对林木进行改良能够充分利用自然生产潜力，提高林产品产量和品质，增强林木抗性以及充分发挥林木的多种生态效益。然而，与水稻、玉米等其他草本农作物育种的高速发展不同，林木的生长周期较长，并且基因组普遍比较大，使得通过反向遗传学的方法找寻和精确定位优良突变受到限制，因此林木育种整体研究进展缓慢。
传统的育种学方法已经难以满足人类对林产品的快速需求。随着分子生物学技术的飞跃式发展，大量的分子标记被运用到林木遗传育种中，然而无论是通过实验遗传学还是比较遗传学的方法都在对基因快速准确的分析定位上受到了一定的限制。在林木中构建较高密度的遗传图谱不仅耗时耗力，而且得到的信息量较少[3]。1975年英国生化学家Frederick Sanger发明了末端终止法DNA测序技术[4]，打开了解读生命“天书”的大门。但是利用Sanger测序的方法得到一个高等生物的全基因组序列需要花费大量的时间和资金，基因组学在生命科学领域中的广泛应用也受到一定的限制。然而，21世纪以来基于高通量的第2代和第3代测序技术的出现使得基因组测序所需的时间和成本大大降低，让以前遥不可及的基因组测序工作简单到一个实验室都可以进行。以2006年毛果杨（Populus trichocarpa）全基因组序列的为契机[5]，林木遗传育种学研究从基本遗传平台构建研究的初始阶段，快速进入到以功能基因组研究为代表的后基因组时代。该文概述了林木基因组学研究的进展，探讨了高通量测序技术对林木遗传育种带来的机遇和挑战，以为我国林木遗传育种学研究提供有益的参考。
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党的十报告进一步指出要加强不同领域的基层党建工作力度,加强党组织的领导面以及党组织工作的涉及面,加强党组织在团结群众与发展和谐社会方面作用的发挥,使党的基层组织成为其它基层组织产生的基础。第十九次全国高校党建工作会议明确提高加强十七届五中全会精神落实的重要性,提出了基层党组织在高校建立的重要指示。
基层党组织是党在基层单位中的战斗堡垒,是党的建设伟大工程的基础,是党的生命力的根本所在。从党中央到基层党组织是个有机的整体,党中央是党的首脑,基层党组织是党的细胞,同生物的细胞健康状况会直接影响生物的机体一样,党的每个细胞即基层党组织是否健康,是否坚强有力,会直接影响党的整个机体。民办高校的基层党组织建设是党的建设一个有机组成部分。民办高校基层党组织对积极宣传和正确贯彻执行党的路线、方针、政策,坚持社会主义办学方向,培养合格的社会主义建设者和接班人,保证本单位各项任务的完成有着重要的作用。因此,基层党组织建设是民办高校党建工作的重点,也是完成本单位和学校各项工作的基础和保证。充分发挥民办高校基层党组织的战斗堡垒作用,必将推动本单位和学校又好又快发展,增强党的执政能力,促进社会主义现代化建设和中华民族的伟大复兴。
如何加强和改进党对民办高校的领导,充分发挥民办高校党组织的政治核心作用和保障监督作用,保证民办高校社会主义办学方向已成为新时期加强高等学校党建工作的一项十分重要而艰巨的任务。湖北省作为中部六省中高等教育发展最好的省份之一,被誉为仅次于北京、上海的第三大智力密集区。湖北省民办高校有 43 所,其中民办普通本科院校有 6 所,民办高校 26 所,民办高等职业学院 11 所。湖北省具有较多类型的民办高校,其基层党建工作的方法也是十分丰富的,所以湖北省的民办高校的基层党建工作的建设方法,可以为全国民办高校的党建工作起到示范作用,对于民办高校基层党组织的建设工作具有重要的指导意义,有利于民办高校中大学生思想教育工作的开展。
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1.2 选题的意义
1.2.1 理论意义
目前,对民办高校基层党组织建设问题的研究明显不足,且基于个人经验的零散描述多,系统的理论分析少;局部因素研究多,整体结构研究少。本文在研究方法上采取理论结合实际的研究方法,在理论发展的基础上结合湖北省民办高校基层党组织建设的现状、进行调查研究、总结经验,提出加强民办高校基层党组织建设的方法。为民办高校基层党组织建设提供理论参考。为保证民办高校成为全面贯彻执行党的基本路线和教育方针,保证民办高校大学生德智体美全面发展,使民办高校真正成为培养中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人的重要基地,具有决定性意义。
1.2.2 现实意义
民办高校由于其存在、发展的特殊形式,使得其自身的基层党组织建设也具有特别重要的意义。加强民办高校基层党组织建设是落实中组部、教育部党组《关于加强民办高校党的建设工作的若干意见》的要求。民办高校基层党组织建设虽然也具有公办高校基层党组织建设的一些共性,但是却不具有公办高校那样较悠久的历史和较丰富的经验,因而有其自身的特殊性。例如对民办高校党组织认识上的“错位”和“越位”。有的党员认为,民办高校党组织可有可无,作用不大,因为,民办高校的教职员工与办校者是雇佣关系,办校者有权解雇教职员工,而党组织对此却无能为力。这实际上是认识的“错位”。还有的认为民办高校与公办高校党委一样,“党领导一切”,管理学校的所有大事。这实际上是思想上的“越位”。又例如党组织建立上的相对滞后。党组织组建与学校组建不同步,其主要原因在于民办高校在创建之初,最主要的是要解决财源、生源和软硬件条件等突出矛盾,党组织建设工作很难被列入议事日程。又例如党员发展规模上相对滞后于公办高校。大多数民办高校学生党员比例低于5%,有的低于2%。这个数字大大低于公办高校学生党员比例10%的平均水平。这主要是因为民办高校党建系统尚不完善,党务干部力量相对薄弱以及学生整体素质相对偏低。本研究站在关心党的教育事业发展、民办高校发展、学术发展的角度剖析基层党组织建设问题,力求在理论性、现实性、可操作性方面达到一个较高水平。研究成果可以成为思想政治教育管理部门开展工作的有益参考,对民办高校的党建工作具有重要的实践指导意义;成果的应用将有助于民办高校教育事业的健康稳定发展。加强民办高校基层党组织建设,对于全面贯彻党的教育方针、坚持社会主义办学方向、促进民办高校健康发展,具有较强的实践指导意义。
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2 民办高校基层党组织建设工作的必要性和特殊性
2.1 加强民办高校基层党组织建设的必要性
在 21 世纪的今天,教育事业是实施科教兴国的重要内容,而实施科教兴国战略又是我国的重大战略之一,因此教育事业的成功与否直接关系到当前的的社会主义现代化事业,直接会影响到党和国家的建设水平和发展水平,而教育又是当前加强科学文化和思想道德学习的重要途径之一,因此为了更好的发挥教育的作用,绝不能忽视当代大学生的思想教育和高校基层的党组织建设的重大作用。
2.1.1 巩固党的执政地位的要求
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高职院校服务型党组织“1+2+3”体系为一个服务中心、两个支撑能力、三种工作方法。纵览已有的学者成果，基层党组织的研究主要集中在内涵、特点、功能及作用等方面。笔者将当前高职教育的发展新态势与基层党组织构建结合起来，创新体系建设，为教育教学改革提供更好的服务。
2高职院校基层党组织的新变化
随着高职院校教育教学改革的深入，基层党组织的内涵、特点与功能出现新的变化。具体阐述如下:2．1内涵的丰富化。通常来说，高校的基层党组织处在各项工作的第一线，建设成效直接决定和影响着高校党建工作的整体水平，更是制约基层党组织政治核心和战斗堡垒作用的发挥(许广华、温卓，2014)。同时，高校党的基层组织是学校全部工作和战斗力的基础．推进高校基层党建工作创新，是推进学校改革发展、建设和谐校园的重大举措(曹忠琪，2009)。此外，高校基层党组织承担着服务师生，净化心灵与塑造健康世界观、人生观与价值观的重要任务。因此，新时代下高校服务型党组织既能发挥政治核心的凝聚力、战斗堡垒的支撑力，又能具备教育教学改革的保障力及师生品德素养的监督力。2．2特点的现代化。一是信息化。信息化主要表现为“互联网+”的党建工作构建。充分利用先进的信息技术，多渠道、多层次的采用网络化、远程电视化及APP应用软件，随时随地的传达党建精神、党课学习心得等。此外，正确利用新媒体平台优势，实时掌控师生舆情，做到“精准定位，精准服务，精准落实”的目标。二是精英化。服务型党组织成员是师生群体中的精英，不仅是技能、学历等方面的强人，更是思想道德的表率，对基层群体的工作、生活都能发挥榜样作用，唯有这样，服务型党组织的威信才能真正落入人心。三是国际化。随着高职院校新进教师的国际化与留学生的逐年增加，基层党组织成员的国际化与服务对象的国际化成为不可忽视的新特点。因此，探讨与研究国外文化、理解习俗差异，增强心理辅导与行为干预成为服务型党组织创新工作的重要内容。2．3功能的延伸化。依照《中国共产程》和《中国共产党普通高等学校基层组织工作条例》的要求，定位高校基层党组织的四项基本功能，即服务功能、管理功能、监督功能、教育功能(白皓，李淑云，2016)。进一步来说，笔者发现当前我国高职院校服务型党组织具有新的延伸功能:一是学习功能。党组织能够持续健康发展的重要原因之一是具有不断学习与不断进步的功能。正如企业管理理论研究一样，学习型组织的构建与良好学习习惯的培育是企业永葆青春活力的法宝，服务型基层党组织也需要明确学习目标、任务与规划，保持学习的激情，具有学习的动力，如此才会收获学习的果实。二是创新功能。创新是当前经济结构升级转型与产业更新换代的主要动因，因此创新也是服务型党组织构建的重要基础。当然，创新不是否定前人成果，而是符合当前党的建设思想下的先进工作方法、手段与途径的升华，是兼容并蓄的过程，也是扬弃的结果。三是合作功能。统一战线是我党发展壮大，获得诸多光辉事迹的重要基石，是联络其他优秀政党的主要途径。高职院校服务型基层党组织应继续保持与发扬优秀传统，主要挖掘民盟、九三学社等党派教师及学生群体，将中国共产党的有效影响落到实处，有力保障其他政党的长效支撑力度。
3产教融合改革下党组织的目标与任务
3．1目标。新时期高校开展基层党建工作是促进高校改革，为党组织提供优秀人才的根本保证。同时，加强党建工作可以提升大学生的素质，扩大党的队伍建设，从而可以加强我国社会主义现代化的建设进程(王亚丹，2015)。结合当前高职院校发展现状，笔者认为服务型基层党组织体系的构建目标还包括:监督教科研风气、扩大社会服务范围及深化师生“亚健康”服务程度等。3．2任务。围绕服务型基层党组织“1+2+3”体系构建目标，结合产教融合改革进程，高职院校服务型党组织任务可以表述为:一是培育服务中心。服务中心不仅是“1+2+3”的核心要素，也是党组织增强凝聚力与影响力的重要途径。基层党组织不仅将服务理念放在工作过程中，更应成立“服务中心”与“服务小组”，设置师生服务岗位，构建一岗双职，从而将教科研工作与思想培育完美的融合在一起，形成“可追溯、可提升、可示范”的服务体系;二是提升支撑能力。支撑能力包括学习能力与创新能力，前者主要指学习带来领导、组织与监督的自信，后者则是学习的目的与学习积累的成果。从事物发展的本质来说，“优胜劣汰”既是自然界万物进化的内在规律，也是组织、团队保持长久旺盛生命力的内在命题，因此，构建基层党组织不断学习的制度、塑造基层党组织不断创新的氛围是今后高职院校党组织在新常态下的又一重要任务;三是创新工作方法。密切联系群众是我党优秀的工作方法，此外，实事求是是工作过程中必须严格遵守的原则。但随着当前国家政治生态出现的不良影响与不利环境，高职院校的基层党组织面临的问题也相应发生变化，诸如短期功利性、学生入党动机不端正等，此类问题的解决需要基层党组织工作方法的创新，遵循紧扣热点、深入访谈及勇于突破等思路，从而提高基层党组织服务效率与质量。3．3小结。综上所述，产教融合教育教学改革是将校内教育教学与企业岗位实践相结合，实现产业链演变与教学内容更新的无缝对接，更好的培育优秀应用人才。因此，服务型基层党组织应突出服务中心，提升支撑能力及创新工作方法，紧紧围绕“现代学徒制”的教育形式，为高职院校的不断发展提供推动力、约束力与保障力。
4服务型党组织“1+2+3”体系构建研究
4．1构建原则。高职院校服务型党组织“1+2+3”体系的构建应紧紧围绕上级党组织会议精神、任务内容及建设要求等确定工作重点、工作思路与工作内容。具体包括:一是一致性。一致性主要体现在思想的一致性。认真学习研究党中央的党组织建设的会议精神，研读基层党组织建设文件与书籍，定期集中研讨学习心得体会，统一思想，深刻领会新时期下党组织建设的重要作用。二是持续性。持续性是工作作风的坚韧、工作方法的稳定与工作态度的执着。它不仅是体现高职院校基层党组织体系构建的主旨，也是展现党员工作能力的重要指标。新常态下，持续性的构建原则既是指基层党组织“1+2+3”体系构建的长期、艰巨的过程，也是“不忘初心、勇于担当”的传统、优秀党组织建设思想的延续。三是兼容性。体系的建设应与其他政党、团体兼容并蓄，扮演好引领示范的角色。一方面，基层党组织的党员来自于优秀、拔尖的群众，也来源于其他党派与团体，因此，体系的兼容性是基层党组织不断发展壮大的原则之一;另一方面，党组织的工作任务也要求体系的兼容，才能进一步的深入到群众中去，做到“知己知彼、百战不殆”。4．2构建内容。高校基层党建工作创新主要在理念、组织设置、工作方式、组织活动内容、党建理论以及建立和完善创新的制度保障和工作环境等方面下功夫(周春芬，2010)。总的来说，笔者认为高职院校基层服务型党组织“1+2+3”体系构建可集中于强化内在动因与外在诱因两个部分内容。一是内在动因强化途径。其一，内在动因为个人能力成长的激素，可表述为服务群众的内在需求性，从而满足自身精神层次发展的欲望。基层党组织应成为师生能力发展的平台，成为发挥服务、奉献与忘我崇高境界的阶梯。其二，内在动因还是基层党组织勇往直前、永不言败的斗志，可体现在承担任务的积极性、执行任务的坚决性与攻坚除障的牺牲性。二是外在诱因强化途径。环境是组织生存发展不可忽视的重要因素，也是当前影响到基层党组织保持纯洁性的主要因子。“环境与党组织”是互补互生的辩证关系，从历史层面讲，恶劣的环境造就了中国共产党，也洗礼了党组织的纯洁性。而当前，我党同样面临诡计重重的国际政治环境与腐败频发的国内官员生态圈，从严治党成为党组织，尤其是基层党组织构建的首要标准。另一方面，党员自身的纯洁性及党组织的崇高理念也能够塑造乃至改变社会环境，增强民众对党组织的信任，改变当前极少数“提党不屑一顾”及“党费是负担”的不良现象，重塑高职院校基层党组织的凝聚力与团结力。4．3构建对策。通过研读党建学者的相关成果，结合课题研究思路，笔者认为以下对策是构建高职院校基层党组织体系的有利途径。一是服务专业化。这里的服务是与高职院校的办学模式、教育教学特点与发展目标密切相关。简言之，有利于学校发展与学生培育的服务才是基层党组织构建的内容，才需要集中精力激发和诱导的对象。因此，服务的专业化需要从以下几个方面提升:服务理念的宣导，包括视频化的培训、座谈会的宣讲及新媒体平台的传播;服务技能的培训，着重在于服务对象心理的研究、行为异常的甄别及实践技术的考核等。二是能力指标化。基层党组织的管理能力衡量应采用科学有效的管理工具，如目标考核法、质量工程法及平衡记分卡。此外，基层党组织干部与党员应明确工作计划、工作方法与工作成果，定期开展工作自查、工作纠查与整改，且纳入年度工作考核计量分值中，从而做到“党建质量”的人人有责，追责到人的效果。三是创新常态化。创新是理论与实践不断积累的“量变”到体系与成果突破的“质变”，这需要基层党组织工作效率的提高，有效参与到高职院校教学教改工作中去，尚需要基层党组织工作质量的提升，及时服务高职院校师生素养培育中。因此，创新工作时时刻刻存在，但存在于长期工作经验积累与扎实的理论素养升华之中。
5结语
综上所述，高职院校基层党组织先进性的构建是一项艰巨且长期的任务，也是影响到院校健康可持续发展的关键因素，因此，课题对“1+2+3”体系的构建研究既能对党组织体系建设提供一些学术借鉴，也能丰富相关的研究成果。
作者:田跃 钱俊 梁传波 单位:扬州工业职业技术学院经济管理学院
参考文献:
［1］许广华，温卓．高校基层党组织工作的研究［J］．祖国，2014(02)．
［2］曹忠琪．高校基层党建工作创新研究［J］．现代商贸工业，2009(19):72～73．
［3］周春芬．新时期加强高校基层党建工作创新研究［J］．齐齐哈尔大学学报:哲学社会科学版，2010(2):151～152．
基因组学发展范文5
关键字 蛋白质组；蛋白质组学；研究技术；分离技术
中图分类号 Q-0 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）107-0135-02
0 引言
近几年基因组学的不断发展与壮大，推动了生物学技术的快速发展，使得我国在生物技术方面的研究走向成熟，大部分的病毒和原核生物等简单生物的基因组工作已经完成，而且高等生物的基因组工作也取得了很大的进步，人类的基因组研究已经顺利完成。随着科技的不断发展，在生物学界产生了许多新的技术，新的基因组研究手段与方法，可以实现对数以万计的基因表达进行检测。但是，这仅仅在生物功能的静态分析上取得了很大的进步，却依然不能达到对基因组学研究的目的。正因如此，越来越多的专家将研究矛头指向了蛋白质组的研究。只有研究基因编码和翻译的蛋白质，才能真正的了解到生物的活动特征。
1 蛋白质组概念和蛋白质组学研究的范围
在20世纪90年代根据蛋白质和基因组的技术提出了蛋白质组的概念，蛋白质组指的是一组基因或者细胞所有的蛋白质表达的情况，与基因组类似，但是与基因组不同的是，蛋白质组更注重于对研究体代谢的一系列动态过程进行研究。从蛋白质组的名称上可以了解到，蛋白质组不是针对于单一的蛋白质进行研究，而是把一组蛋白质的整体作为研究对象，最后分析出每个蛋白质的表达信息。蛋白质组学是由于蛋白质组的出现而兴起的一门生物技术学科，蛋白质组学，即一个基因组，一个细胞或组织，一种生物在一定时间，一定条件下所表达的全部蛋白组成，存在形式，活动方式及时空动态。目前蛋白质组学主要研究生理、病理或不同发育阶段下蛋白质的表达情况，对表达存在差异的蛋白质进行进一步研究，分析蛋白质之间的相互作用，蛋白质的组成结构，以及蛋白质的翻译和定位情况等。
2 蛋白质组研究的主流技术
蛋白质组研究的进展与蛋白质组研究技术的发展是不可分开的，二者之间起到相互促进的作用。随着科学的进步，对于使用生物技术进行研究的结果要求越来越高，对数据要求也越来越精确，所以蛋白质组研究的技术也在不断创新与更新，目前针对于蛋白质的分离来说，蛋白质组研究的主流技术包括双向凝胶电泳技术、差异凝胶电泳技术、质谱技术以及多维液相色谱技术等。
2.1双向凝胶电泳技术
传统的双向凝胶电泳技术由1975年建立，采用双向凝胶电泳技术进行蛋白质组分离大大的提高了分辨率，因此，在蛋白质组研究技术中一直被广泛采用。其产生双向的原理是：第一向为等电聚焦，使得带有不同电荷量的蛋白质产生电泳分离，第二向为SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，使得具有不同分子量的蛋白质产生电泳分离。
随着技术的提高，双向凝胶电泳技术也进行了完善，目前所使用的双向凝胶电泳技术中第一向利用固相pH梯度等电聚焦电泳技术来达到蛋白质组分离的效果，这样可以在保证在高分辨率的前提下，提高重复性，而且可以获得蛋白质具有的分子量多少以及其等电点信息，但是，这种方法难以实现对于极大蛋白质、极小蛋白质、极碱性蛋白质和疏水性蛋白质进行有效分离分析与研究。
2.2差异凝胶电泳技术
差异凝胶电泳技术是在双向凝胶电泳技术上发展起来的，差异凝胶电泳技术在一定程度上弥补了双向凝胶电泳技术的不足，不但提高了蛋白质组的分离效率，而且降低了劳动强度，最重要的是提高了电泳的灵敏程度。差异凝胶电泳技术的原理是对两份不同的蛋白质组研究样品做不同的标记，然后放在同一环境下进行凝胶电泳，可以直观的观察到正常的基因组和癌变的基因组的凝胶电泳结果的区别，继而可以对两种不同的蛋白质表达结果进行进一步分析与研究。
2.3质谱技术
采用质谱技术对蛋白质组进行分离的原理是：首先将蛋白质组研究样品的分子进行离子化，然后根据不同离子的质荷比不同来确定其分子量，最后实现对其进行分离。在进行蛋白质组样品分子进行离子化的时候，需要保证分子的完整性，尽量不要形成碎片离子。质谱技术通过与其他高端技术的配合，可以实现对多肽的序列进行测量。
2.4多维液相色谱技术
多维液相色谱技术是蛋白质组研究过程中最常用的色谱分离技术之一，主要是通过多种色谱分离技术的联合使用来达到多维的效果，由于科学技术的更新速度比较快，而且生物技术研究的数据量越来越多，蛋白质组研究的样品复杂程度越来越高，所以实现蛋白质组自动化分离成为必然趋势，目前，蛋白质组自动化分离系统已经形成，就是将多维液相色谱技术与串联质谱技术联合使用便可以达到快速、高效、精确的蛋白质组自动化分离。但是，这种蛋白质组分离技术依然存在一定的不足，譬如，不能实现将分子量过小的蛋白质进行分离以及不能对蛋白质的差异表达进行分析等。
3 蛋白质组生物信息学
近几年来，蛋白质组研究技术已经得到了生物信息学的高度重视，甚至大部分国家政府已经大力支持蛋白质组的研究，蛋白质组的研究为生物学和医学做出了很大的贡献，蛋白质组研究技术的发展推动了我国生物学与医学的快速发展，同时生物信息学的发展也为蛋白质组的研究工作提供有力的保证，生物信息学是在生命科学、计算机技术与严密、精确的数学科学计算上发展的交叉型学科，通过对生命科学样本的研究，以及运用数学分析与计算，利用计算机技术手段实现将得到的数据和结论信息进行收集、加工和存储。
4 结论
由于生物学科学技术的提高，蛋白质组学得到了广泛的重视，同时也受到了许多政府的大力支持，成为了基因组计划研究的核心，蛋白质领域的建立为生物学家进行蛋白质结构的研究提供了新的角度与新的研究理念。蛋白质组技术的发展，对一些细菌蛋白质的研究和对分析疾病的产生原因与治疗起着深远的影响与重要的意义。
参考文献
[1]成海平，钱小红.蛋白质组研究的技术体系及其进展[J].生物化学与生物物理进展，2000（27）：584-588.
[2]解建勋，蒲小平，李玉珍，李长龄.蛋白质组分析技术进展[J].生物物理学报，2001（1）：119-126.
基因组学发展范文6
关键词 DNA重组技术 基本工具 教学设计
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 教材分析
“DNA重组技术的基本工具”是人教版高中生物学教材《选修3・现代生物科技专题》专题2“基因工程”第一节内容，包括“DNA重组技术的基本工具”和“重组DNA分子的模拟操作”两部分内容。这部分教材主要依据学生已有认知结构、认知需要进行编排，即通过“科技探索之路”的学习。学生已经明确没有基础理论的研究成果，没有技术方面的创新发明，基因工程不可能诞生，也不可能迅速崛起即工欲善其事必先利其器。那么基因工程操作时用到的分子工具有哪些？它们分别有什么作用？由于基因工程内容比较“高”、比较“新”，学生接触得很少，为此教材拓宽、拓深“DNA重组技术的基本工具”时，主要采用化复杂为简约、化抽象为形象的简约化处理手法，使学生更容易理解、掌握这部分内容。学生明确、理解“DNA重组技术的基本工具”后，自然会产生新的认知需要：怎样运用这些工具，构建重组DNA分子？最后，教材引导、启发学生开展“重组DNA分子操作模拟”活动，满足学生认知需要的同时为后续学习“基因工程的基本操作程序”奠定基础。此外，为提升学生思维容量、强化学生思维参与力度，教材结合图文设置了相应的旁栏思考题，意图是诱导学生通过对相关问题的思考，把学习的注意力从简单的死记硬背切换至分析、批判、创新等有利于学生终身发展的能力上来。本节内容安排2个课时完成，第1课时完成“DNA重组技术的基本工具”，第2课时完成“重组DNA分子的模拟操作”。
2 教学目标
2.1 知识目标
简述基因工程概念及目的；简述DNA重组技术基本工具特点及作用；说明基因工程载体必须具备的条件。
2.2 能力目
通过推测限制酶作用机制、分析与评价质粒作用，形成分析能力、推理能力、创新能力与批判性思维。
2.3 情感、态度与价值观目标
认同基因工程的诞生、发展离不开理论研究和技术创新。
3 教学过程
