蛋白基因組學(xué)(Proteogenomics)利用蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)，尤其是高精度的串聯(lián)質(zhì)譜數(shù)據(jù), 結(jié)合基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)對基因組進(jìn)行注釋。蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)不僅可以對已注釋的基因進(jìn)行驗(yàn)證和校正，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)新基因，實(shí)現(xiàn)對基因組序列的重新注釋，還能系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)*的翻譯后事件(如翻譯后修飾和信號肽等)。隨著基于串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的蛋白質(zhì)組學(xué)的快速發(fā)展，蛋白基因組學(xué)已成為功能基因組學(xué)研究*的重要工具。
生物研究對模式藍(lán)藻Synechococcus sp. PCC 7002的蛋白基因組學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。藍(lán)藻也稱藍(lán)細(xì)菌, 是一類產(chǎn)氧的光合自養(yǎng)生物，分布廣泛, 對整個生物圈意義重大。是目前研究光合作用的模式生物之一。
研究綜合采用了的基于蛋白和肽段的分離技術(shù)以及高分辨質(zhì)譜分析技術(shù),通過深入的生物信息學(xué)分析,鑒定了超過92%的預(yù)測的編碼基因, 校正了38個預(yù)測的編碼基因并且發(fā)現(xiàn)了118個新基因。尤為重要的是，利用蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)翻譯后修飾的系統(tǒng)全局發(fā)現(xiàn)，大規(guī)模鑒定了23種不同的翻譯后修飾,其中絕大多數(shù)修飾是在藍(lán)藻中發(fā)現(xiàn)。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),參與藍(lán)藻光合作用的大多數(shù)蛋白具有復(fù)雜的翻譯后修飾系統(tǒng),在不同的生長和處理?xiàng)l件下會發(fā)生動態(tài)變化,提示這些翻譯后修飾在光合作用系統(tǒng)中起著重要的調(diào)控作用。
以上研究結(jié)果為藍(lán)藻基因組的深入解讀及其功能分析奠定了基礎(chǔ)，也為深入研究藍(lán)藻光合作用的分子機(jī)制提供了新的研究方向和研究思路。在以上工作的基礎(chǔ)上，該研究建立了完整的蛋白質(zhì)基因組學(xué)研究和分析流程,可適用于各種已經(jīng)測序的原核生物, 并成為其中一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的注釋流程，成為解讀基因組及其功能分析的重要工具。
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