结构基因组学及其研究现状和展望.doc

结构基因组学及其研究现状和展望.doc:..:大规模的全基因组测序计划正产生越来越多的序列信息,而理解这些信息的关键是理解基因产物一一蛋白质的功能。在后基因组时代,蛋片质的三维结构解析是解释牛命密码的重要部分。随着自动控制和基因组数据库的口益完善,结构生物学也进入了新的发展时代。现在,结构基因组研究迅速兴起并快速开展起來,它将人人加速蛋白的结构解析过程及与其紧密相关的蛋白功能的研究进程。结构基因组的研究将会带动生物科学各个领域及关药、农业、酶工程等许多方面的新发展。关键词::结构牛物学以研究牛物人分子的空间结构及其运动为基础来阐明其牛物学功能,在牛物学领域中占有重要地位,为揭示个体发育,生长,衰老,和死亡机理,神经活动和脑功能表现机理,细胞增值,分化和调亡机理以及几乎一切的牛命科学问题提供必要的科学基础。近年的主要研究对象是蛋口质,包括受休蛋口,酶,通道以及与基因调控密接相关的核酸结合蛋白等的结构与功能的研究,还瞄准那些与功能密切相关的复合物的结构如酶和底物,酶与抑止剂,作用原与受体,DNA与其结介蛋白等。传统的结构生物学研究往往起始于生物化学对某个蛋白质的生物学功能有一定的了解,感觉到这个蛋口的重要性,需要进一步从结构和功能的关系上去理解蛋白质的功能调控机制,或者要从三维结构上去揭示英新的功能,这时生物化学家才把这个蛋口交给结构生物学家去解析它的精细结构。在后基因组时代,这种“作坊”时的结构生物学研究已经远远不能适应生物学的人发展和医学对生物学的迫切要求,它就笔削跨入到另一个更高的层次一一工业化研究,既蛋白质结构工厂,这就是最新的结构基因组学。(structuralgenomics)是基因组学的一个重要组成部分和研究领域,它是一门通过基因作图、核昔酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学。染色体不能直接用来测序,必须将基因组这一冃大的研究对象进行分解,使Z成为较易操作的小的结构区域,这个过程就是基因作图;根据使用的标志和手段不同,作图有4种类型,即构建牛物体基因组高分辨率的遗传图、物理图谱、序列图以及转录图谱。:(1) .测定一些经过认真选择可能代表所冇的折叠类型的蛋白。这样的工作量会大大减小,并口其他蛋白质的结构町以通过计算机技术模建出來。这対分析蛋白质结构特征在系统发牛上的分布是有价值的,但是山于当前的模建技术述不能提供精确的原子结构信息,一些细微的差别无法确定,而这些微小的差别也许对蛋白质的功能有重要影响,所以这个1=1标正收到挑战。(2) .测定相当数量的蛋白质结构,这些蛋白质结构来自几种模式生物的蛋白质表达谱或与疾病相关的蛋白质表达谱。这种方式能提供更精确的结构信息,为阐明生物人分子的结构与功能提供更详实的资料。尤其是,从与疾病相关的蛋口表达谱去测肚蛋口质结构,町以为疾病机制的阐明和疾病治疗提供重要信心。四,结构棊因组学的研究现状结构基因组的研究使结构实验室转向结构工厂。口大的结构工厂将以一种前所未有的规模,将线性的基因组数据转化为最终的蛋白结构。与传统的结构解析方法相比,结构基因组研究屮的生产线更添了自动化操作,使整个过程得以快