研究發(fā)現(xiàn)多物種間蛋白質豐度整體分布規(guī)律

生命體的遺傳穩(wěn)定性在于基因組，功能多樣性在于蛋白質組。蛋白質組是由若干蛋白質所構成的集合體，其構成原則即其豐度整體分布規(guī)律，屬于重大理論問題。賀福初院士所領導的軍事醫(yī)學*放射與輻射醫(yī)學研究所、北京蛋白質組研究中心、蛋白質組學國家重點實驗室及復旦大學生物醫(yī)學研究院科研團隊近來在多物種間揭示了蛋白質豐度的整體分布與蛋白質的進化、結構和功能存在規(guī)律性的相關，其成果于2012年3月9日在線發(fā)表于PLoS ONE。

自然界的各類現(xiàn)象都有其制約規(guī)律，生命體的表征也不例外，蛋白質作為生命活動的關鍵執(zhí)行者之一，其重要性不言而喻。蛋白質組學研究表明細胞內不僅表達數(shù)千至數(shù)萬種蛋白質，而且豐度差異高達6個數(shù)量級。如此巨大的差異是隨機產生的，還是存在本質的調節(jié)規(guī)律呢？賀福初院士率領的科研團隊針對這一有趣的現(xiàn)象展開了探索。該團隊選取了在整個生命進化史中具有代表性的6個物種（大腸桿菌、酵母、線蟲、果蠅、小鼠、人）為研究對象，綜合它們的定量蛋白質組數(shù)據(jù)，zui終發(fā)現(xiàn)了存在于蛋白質豐度整體分布的三個普適性規(guī)律：

1）在進化上，蛋白質豐度與其起源時間和序列保守性呈正相關；2）從結構角度，蛋白質豐度與其結構域數(shù)目呈負相關，而與其結構域的覆蓋度呈正相關；3）蛋白質的功能決定其豐度：參與基礎物質流的蛋白質其豐度高于調控精細信息流的蛋白質。
蛋白質豐度分布規(guī)律的揭示對深入認識生命體的蛋白質構成原則具有重要的理論意義，同時也為從海量數(shù)據(jù)到知識歸納提供了有效的實踐模式。

自然科學的重要目標是發(fā)現(xiàn)普遍規(guī)律與原理，其普遍的發(fā)展范式是：從數(shù)據(jù)的大量積累到經驗性規(guī)律的不斷發(fā)現(xiàn)，繼而催生新的學說與理論。在生命科學領域，近年來的組學研究導致了海量數(shù)據(jù)的“大爆炸”式積累，如沒有理性條件下的系統(tǒng)化梳理、歸納、綜合（就像十九世紀的細胞論、進化論，二十世紀的基因論），將不可避免地形成“災難性”野性開采。近20年前四條分子進化規(guī)律性的發(fā)現(xiàn)、5年前生物分子網(wǎng)絡組織規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，生命體20種氨基酸的選擇對于細胞內蛋白質等電點分布一勞永逸的解決方案的報道，以及不久前“促成生物學復雜性的蛋白質結構域特征因素規(guī)律性利用模式”的發(fā)現(xiàn)，證明當前生命科學領域急需系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)挖掘、并初步顯示出此類嘗試的有效性。此文就是薈萃分析（meta-analysis）和深度挖掘方法系統(tǒng)應用于蛋白組學數(shù)據(jù)的一個成功范例，為今后更加合理有效的利用組學數(shù)據(jù)進行理論生物學研究提供了方法和思路。了解更多詳細信息

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