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                                當(dāng)前位置 > 首頁 > 技術(shù)文章 > Nature:遺傳變異如何影響蛋白表達(dá)變化

                                Nature:遺傳變異如何影響蛋白表達(dá)變化

                                瀏覽次數(shù):4309 發(fā)布日期:2017-8-11  來源:華盈生物官網(wǎng)

                                蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,其表達(dá)調(diào)控對(duì)于正常發(fā)育和疾病的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要。根據(jù)中心法則,我們知道信息的傳遞過程:DNA→RNA→蛋白。然而研究表明mRNA水平和蛋白水平并不完全一致,表明其中存在某種未知機(jī)制,介導(dǎo)mRNA水平的遺傳變異對(duì)蛋白水平的影響。來自哈佛醫(yī)學(xué)院和Jackson實(shí)驗(yàn)室的研究人員解決了這一謎題,研究結(jié)果發(fā)布在《Nature》雜志上 (PMID: 27309819)。

                                應(yīng)用RNA-Seq和LC-MS/MS分別分析組織表達(dá)譜和蛋白譜

                                研究人員從8個(gè)祖系小鼠繁殖廣泛遺傳變異的多樣性遠(yuǎn)交系小鼠/DO小鼠(指來自隨機(jī)交配親本、個(gè)體間遺傳背景各異的小鼠)。通過測序和質(zhì)譜技術(shù)比較了192個(gè)多樣性遠(yuǎn)交系繁殖小鼠肝臟的mRNA和蛋白水平。進(jìn)一步結(jié)合基因分型,進(jìn)行eQTL(表達(dá)數(shù)量性狀位點(diǎn),指控制mRNA表達(dá)水平的位點(diǎn))和pQTL(蛋白數(shù)量性狀位點(diǎn),指影響蛋白豐度的位點(diǎn))定位,以探討mRNA和蛋白表達(dá)水平之間的關(guān)系,見圖1。
                                 

                                圖1.png

                                 

                                 


                                圖1 小鼠育種和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程

                                 

                                遺傳變異對(duì)蛋白表達(dá)的影響不完全相同

                                研究人員找到了與蛋白水平相關(guān)的2,866個(gè)pQTL,并發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)值得關(guān)注的模式。即大多數(shù)有Local pQTL(pQTL在蛋白質(zhì)編碼DNA序列附近,≤10Mb)的蛋白質(zhì),蛋白水平與mRNA密切相關(guān),符合轉(zhuǎn)錄規(guī)則。而具有Distant pQTL(pQTL遠(yuǎn)離蛋白質(zhì)編碼DNA序列,>10Mb)的蛋白質(zhì),蛋白水平似乎與對(duì)應(yīng)的mRNA無關(guān),可能是通過轉(zhuǎn)錄后調(diào)控蛋白表達(dá),見圖2。
                                 

                                圖2.png

                                 

                                 


                                圖2 QTL分布與調(diào)節(jié)模式圖

                                 

                                進(jìn)一步,研究人員通過實(shí)例證實(shí)Local pQTL直接調(diào)節(jié)蛋白DHTKD1表達(dá)水平,而Distant pQTL對(duì)TMEM68蛋白水平的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)可能歸因于第二種蛋白NNT,見圖3。
                                 

                                圖3.png

                                 

                                 


                                圖3  Local pQTL和Distant pQTL調(diào)控蛋白水平實(shí)例

                                 

                                小鼠群體自然遺傳的多樣性結(jié)合快速發(fā)展的定量蛋白質(zhì)譜技術(shù),完成了全新規(guī)模的分析,解決了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上的一個(gè)顯著問題:遺傳變異如何造成蛋白水平的影響,揭開了先前未知的基因、轉(zhuǎn)錄和蛋白之間的關(guān)系。通過結(jié)合定量蛋白組和轉(zhuǎn)錄組可以來推斷特定的遺傳變異對(duì)蛋白水平的影響,該研究結(jié)果對(duì)于后期進(jìn)一步的探索性研究有著重要意義。

                                根據(jù)文章提供的研究數(shù)據(jù),蛋白表達(dá)受遺傳變異等多方調(diào)控影響,RNA水平和蛋白水平并不完全對(duì)等。因此,當(dāng)課題研究涉及生物功能、蛋白調(diào)變等,更建議優(yōu)先檢測蛋白水平表達(dá)差異,而非基因水平和轉(zhuǎn)錄水平。針對(duì)蛋白組學(xué)研究,華盈生物提供蛋白質(zhì)譜蛋白芯片兩大技術(shù)平臺(tái),不僅可以應(yīng)用于復(fù)雜蛋白譜的篩選,還適用于經(jīng)典蛋白的定量檢測,滿足科研人員不同的研究目的,為行走在科研路上的客戶增添動(dòng)力!

                                英文文獻(xiàn)鏈接:

                                https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Definingthe+consequences+of+genetic+variation+on+a+proteome-wide+scale

                                 

                                來源:上海華盈生物醫(yī)藥科技有限公司
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                                標(biāo)簽: 蛋白質(zhì)譜
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