随着分子生物学的飞速发展,最为世人瞩目的人类基因组计划即将提前完成。人类将向了解自己的生命奥秘这一目标迈进一大步。但是,由于基因是遗传信息的携带者,而生命活动的执行者却是蛋白质,即基因的表达产物。因此,即使得到人类全部基因序列,也只是解决了遗传信息库的问题。人类揭示整个生命活动的规律,就必须研究基因的物产——蛋白质。相对于基因组而言,后者称为蛋白质组。1 蛋白质组概述及其相关研究技术和方法鉴于基因组研究的局限性,1994年澳大利亚Macquaie 大学的Wilkins和Williams等在意大利的一次科学会议上首次提出了蛋白质组(Proteome)这个概念。定义为“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”,即“PROTEOME”是由蛋白质的”PROTE”和基因组的“OME”字母拼接而成[1].这个新术语很快得到了国际生物学界的认可。目前对蛋白质组的分析工作大两个方面。一方面,通过二维胶电泳等技术得到正常生理条件下的机体、组织或细胞的全部蛋白质的图谱,相关数据将作为待测机体、组织或细胞的二维参考图谱和数据库。另一方面是比较分析在变化了生理条件下蛋白质组所发生的变化。目前蛋白质组研究技术常用以下手段:(1)用于蛋白质分离技术方面的如双向凝胶电泳(2-DE)、双向“高效”柱层析等。(2)用于蛋白质鉴定的技术如质谱技术、凝胶图像分析、蛋白质和多肽的N端、C端测序及氨基酸组成分析等。(3)用于蛋白质相互作用及作用方式研究的双杂交系统。(4)用于分析大量数据的生物工程信息学等[2].。2 蛋白质组在医学研究中的现状和前景自蛋白质组概念提出以来,已发表相关论文及论著数篇。并于是1997年举行了第一届国际性的“蛋白质组学”会议。同年出版式了第一部蛋白质组学的专著。目前蛋白质组在医学方面的研究重点在于对人类疾病的发病机制、早期诊断及治疗,对致病微生物的致病机理、耐药性及发现新的抗生素为主。现将这两方面的进展情况综述如下。 人类疾病的蛋白质组研究 直肠癌 直肠癌的发生是因多个基因的突变,导致肿瘤抑制基因失能所致,但确切机制仍不清楚。为探讨其发病机制,Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结肠上皮进行2-DE,每个多肽模式用Melanie I12-DE分析软件进行分析。据此建立了包括882和861个斑点的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果发现在分子量为13kD和pI值为处的蛋白质仅出现在结肠癌的组织中。15例结肠癌患者中13/蛋白有13例(87%)。此外,发现13/蛋白不仅在中度、低度分化的结肠癌及有24年病史的溃疡性结肠炎过度表达,而且出现在7例分化程度不同的腺瘤的癌前病灶。但对照组则极少出现。这表明该蛋白的出现对检测早期直肠癌有很强提示。通过对该蛋白HPLC及测序等分析后,发现与钙粒蛋白B(calgranulin B)及钙卫蛋白(calprotectin)有很大关系[3]。 肝癌 醛糖还原酶(aldose reductase, )是醛酮还原酶超家族中的一个成员。它催化葡萄糖还原为山梨醇,通过减少内源或外源性代谢产物而起到解毒作用。Peter R等在用N-甲基-N-亚基脲诱导(N-methly-N-nitrosourea-induced)的小鼠肝癌中,用2-DE及氨基酸微型测序可分辩出一种肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质(35Kd/)。而在小鼠的晶状体中,则发现一种醛糖还原的同工酶,该酶与已知的小鼠醛糖还原酶有98%的同源性,而与肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质截然不同。这表明两种蛋白质是由相关的两条基因编码,在小鼠不同的器官中表达不同。肝癌诱导的醛糖还原酶蛋白质优先表达在肝癌及胎肝中,它们均受到纤维细胞生长因子的刺激,但随小鼠鼠器官的生理及病理环境而表现不同的形式。经免疫组化证实,肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质在成人肝脏中不表达,但在小鼠的肝癌 中又重新表达。同时发现该蛋白在癌前病变及肝癌中表达强烈,而在肝脏周围的正常组织不表达[4]。表明该蛋白可能与肝癌的发病有很大关系。 扩张型心肌病 扩张型心肌病是一种严重的可导致心衰的心脏病,大多数患者需行心脏移植术。目前其发病机理不明,推测可能为多种因素所致。1990年已有两组人员进行该病的蛋白质组分析。其后不久心肌的2-DE数据库建成,并进入国际互联网络。Knecht等采用2-DE取得了3300个心肌蛋白条带,通过氨基酸序列分析、Edman降解法及基质辅助的激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)等分析了其中150条。经活检及术后病理证实,有12条为扩张性心肌病特有的蛋白。但具体资料尚在进一步分析之中[5]。Arnott D等对新福林诱导的肥大心肌细胞进行蛋白质组分析,同对照相比亦发现有8种蛋白质的表达水平发现了变化[6]。 膀胱癌 IFN-γ除抗病毒外,还有一项重要的功能即抗肿瘤作用。目前其抗肿瘤作用机制不明。有资料表明,IFN-γ可能通过在相关细胞中增强或抑制有关基因而发挥抗肿瘤作用。重组IFN-γ和IL-2已开始应用于膀胱癌的治疗中。为探明其作用机制,George等将四种分级程度不同的人膀胱癌新鲜活检标本,用50U/ml IFN-γ作用20个小时后,采用2-DE、微型序列分析、等电聚集、蛋白质印迹等方法,对标本进行蛋白质组分析。结果表明有五种蛋白质(色按酸-tRNA合成酶、IFN-γ诱导的r3,超氧化物歧化酶及两种分子量为和的未知蛋白)的表达量增加了75%,而醛糖还原酶表达量则下降。为研究IFN-γ对治疗膀胱癌的作用机制提供了一种方法[7]。此外,由于缺乏对膀胱鳞状细胞癌客观可靠的组织学分级标准,因而很其进行早期诊断。为此,Morten等对150例膀胱癌进行双盲法2-DE,并结合了蛋白质印迹法、微型序列分析及质谱等技术,建立了新鲜膀胱癌标本的2-DE数据库,且发现角蛋白10、14及银屑病相关的脂肪酸结合蛋白(psoriasis-associated fatty acid-binding protein,PA-FABP)等可以作为膀胱癌不同分化程度的标记物[8]。为早期诊断提供了一种新的手段。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:32 编辑 ]查看完整版本请点击这里:蛋白质组学研究〔综述〕05我也来说两句 查看全部回复 最新回复snow_white (2007-7-20 16:31:50) 其它 目前人的各种组织、器官、细胞乃至各种细胞器已被广泛研究。以期为疾病诊治及了解发病机制提供新的手段。在一项利用蛋白质组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发现,乙醇 会改变血清蛋白糖基化作用,导致许多糖蛋白的糖基缺乏,如转铁蛋白[9]。Jagathpala等对免疫所致的不孕症的男性精子蛋白质进行蛋白质组分析,发现了导致不孕症的6种自体及异体抗 精子抗体[10]。在对肾癌的研究中,发现有4种蛋白质存在于正常肾组织而在肾癌细胞中缺失。其中两种分别是辅酶Q蛋白色素还原酶和线粒体乏醌氧化还原复合物I。这提示线粒体功能低下可能在肿瘤发生过程中起重要作用[11]。Ekkehard Brockstedt等利用2-DE、Edman微型序列法、MALDI-MS等对人BL60-2伯基特淋巴瘤细胞系进行了细胞凋亡机制的研究,结果发现RNA聚合酶转录因子3a(BTF3a)和/或BTF3b与抗IgM抗体介导(anti-IgM antibody-mediated)的细胞凋亡有很大关系[12]。 致病微生物的蛋白质组研究 近年来,WHO越来越重视感染性疾病对人类健康的影响。除结核、多重耐药链球菌感染及机会致病菌外,出现了一些新的感染因素如HIV、博氏疏螺旋体及埃博拉病毒等。因此这些致病微生物的蛋白质组分析,对于了解其毒性因子、抗原及疫苗的制备非常重要,此外对疾病的诊断、治疗和预防也同样重要。现已获得18种微生物的全部基因组序列,另有60余种的基因序列正在研究之中。这些工作的开展为蛋白质组的研究提供了有利条件。 检测博氏疏螺旋体与免疫有关的蛋白质 博氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)是莱姆病的主要病因,表现为环形红斑及流感样症状,大约有50%的未治患者发展为神经系统及关节系统疾病。该螺旋体可分为3种类型: sensu stricto,, 。其诊断需依靠血清学检查,但存在敏感性及特异性变化的缺点。为获得更可靠的血清学检查,Peter等用2-DE从得到217个银染的蛋白斑点。从中国兔多克隆抗体鉴别出6个已知的讥原。将不同临床表现莱姆病患者的血浆用 2-DE图杂交。用抗IgM及抗IgG作为第二抗体,在10例有游走性红斑的患者血浆中,检测出60~80个抗原。同时发现在有关节炎的患者血浆中,包含有抗15种抗原的IgM抗体及抗76种不同抗原的IgG抗体。而晚期有神经系统症状的患者血浆中,则包含有抗33种抗原的IgM抗体及抗76种抗原的IgG抗体。上述3种类型患者的血浆中均包含有抗6种已知抗原的抗体,且被SDSPAGE杂交所证实。这些抗原均是潜在的具有特异性诊断的标志物。 弓形体抗原的检测 弓形体病是由鼠弓形体虫引起的寄生虫病。全球人口大约有30%是携带者,在欧洲是最常见的寄生虫病。如果妊娠者感染,该虫可通过胎盘引起胎儿的感染。且随着妊娠时间的增加,感染的机会也增加。大约50%母体的感染可引起新生儿先天性疾病。因此诊断及治疗越早越好。目前要依靠血清学及PCR,而单独采用血清学如用IgG,IgM,或IgA抗体对疾病活动期敏感性不够,尤其对于妊娠或有免疫抑制的患者。潜在感染常发生在有免疫抑制的患者中。对AIDS患者来说,鼠弓形体虫是最主要的致命性脑损伤的病因。因此,能否早期诊断对治疗来说尤为关键。Jungblut等将鼠弓形体虫RH株在人羊膜细胞系FL521中传代后,用2-DE得到300个银染的斑点。再将其与以下3种患者的血浆进行免疫杂交:(1)患有急性弓形体病的妊娠女性(n=11); (2)患急性弓形体病的非妊娠者(n=6)(3)有潜在感染的患者(n=9)。结果有9个斑点对各阶段的弓形体感染均反应,这9种斑点被用来当作弓形体感染的标记。其中7种标记可用作区别疾病的不同阶段。但对区别急性期与潜在期仍需联合应用多种抗原[4]。 白色念珠菌 芽管结构是白色念珠菌向菌丝体转变的早期阶段,该结构能增强白色念珠菌对宿主细胞的粘附力、穿透力及破坏性。目前通过蛋白质组分析方法如2-DE、质谱等已检测出在芽管结构所表达的一组特异蛋白如DNA结合蛋白等,为致病提高了一些参考指标[13]。Monkt等发现,在conA反应后的SDS-PAGE图中,在芽管结构的膜上,分子量为80kD复合糖处,出现很淡的考马斯亮蓝染色,而在孢子时则未出现。提示膜的整合、出现未与ConA结合的80kD复合糖可能与芽管结构的发生及生长有关。粘附素(adhesin)是白色念珠菌表面的组成部分,介导其与宿主的结合,是侵入宿主所需的重要蛋白,包含多种成分如白色念珠菌胞壁上的疏水蛋白等,通过增强菌株的粘附性而在其致病机制中发挥一定作用。但由于这些蛋白有很大同源性、多种糖基化作用及与胞壁或胞浆膜上其它成分形成共价结合,故提纯及分析很难。现通过等电聚集、2-DE及洗脱电泳等方法,可使这些蛋白得到很好的纯化、分离及分析[14]。抗真菌药通过改变真菌胞壁组分的生物合成和重组胞壁相关酶的结合位置而发挥作用。抗真菌药远少于抗细菌药就在于对真菌细胞壁蛋白分析了解太少。现在临床上用于抗真菌的药物多为咪唑类(咪康唑、酮康唑)及三唑类(氟康唑、伊曲康唑),但有很多患者出现耐药现象。在白色念珠菌中,目前发现至少有8种CDR家族的基因可产生耐药株的表现型。且有55种基因分别表达ABC及MFS蛋白(菌内药物输出泵)[]。但这些基因、蛋白与耐药之间的关系仍未清楚。应用2-DE、免疫检测蛋白质等技术,对这些蛋白在菌内的表达量进行分析,发现Cdrlp及CaMdrlp蛋白在耐咪唑类菌株中过量表达。在对咪唑类每感及去除CDR1基因的白色念珠菌株CA114中,提取并检测耐氟康唑突变子(FL3)的表达。结果发现FL3对氟康唑的耐是去除CDR1的基因的白色念珠菌株CA114的500倍 ,是CA114的250倍。且CDR1 mRNA在FL3的量是Ca114的8倍[17]。同时,对敏感性及耐药株蛋白质的2-DE图分析发现,在耐中有25种蛋白质增加,有76种蛋白质减少。推测白色念株菌是通过改变染色体数目或染色体重组来调节基因的表达量,进而产生耐药性[18]。随着蛋白质组技术成熟完善,将对真菌壁及耐药基因分泌的各种蛋白组成分析带来重大突破,并对抗真菌的研制提供重要资料。虽然蛋白质组学还处在一个初期发展研段,但我们相信随着其不断地深入发展,蛋白质组(学)研究在提示诸如生长、发育和代谢调控等生命活动的规律上将会有所突破,对探讨重大疾病的机理、疾病诊断、疾病防治和新药开发将提供重要的理论基础。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:33 编辑 ]snow_white (2007-7-20 16:34:25)二、蛋白质组学的研究进展蛋白质组学强调的是针对蛋白质的一个整体思路。从整体的角度看,蛋白质组研究大致可分为两种类型:一种是针对细胞或组织的全部蛋白质,也就是着眼点是整个蛋白质组;而另一种是以与一个特定的生物学机制或机制相关的全部蛋白质为着眼点,在这里整体是局部性的。针对细胞蛋白质组的完整分析的工作已经比较全面地展开,不仅如大肠杆菌、酵母等低等模式生物的蛋白质组数据库在建立之中,高等生物如水稻和小鼠等的蛋白质研究也已开展,人类一些正常和病变细胞的蛋白质数据库也已在建立之中。与此同时,更多的蛋白质组研究工作则是将着眼点放在蛋白质组的变化或差异上,也就是通过对蛋白质组的比较分析。首先发现并去鉴定在不同生理条件下或不同外界条件下蛋白质组中有差异的蛋白质组分。限于篇幅,本文不对这方面的工作做进一步论述。本文接下来重点介绍近期发表的关于蛋白质组学的几个工作,从中可以看到蛋白质组学的思想方法在蛋白质整体(或局部整体)水平上是如何解决生理学的一些重要问题的。1999年11月《Nature》杂志发表了一篇用蛋白质组学方法研究蛋白质折叠的研究论文[10]。在这篇文章中,Houry等报道了在大肠杆菌胞质中的2500种新生多肽链种只有近300种以GroEL作为分子伴侣来帮助其折叠成正确构象。在以往的相关研究中,通常只是针对某个或某些特定的蛋白质,观察它(们)在折叠过程中是否需要诸如GroEL等分子伴侣的帮助。而在这个工作中,研究是从一个整体的思路出发,首先通过免疫共沉淀的方法获得所有与GroEL结合的肽链,再通过二维电泳和数据库比较等蛋白质研究的手段对这些肽链进行分析鉴定,从而实现了对大肠杆菌近2500条新生多肽链与分子伴侣GroEL的关系的全面分析。在这个工作中,研究者还通过对其中50种与GroEL作用的肽链的鉴定,进一步揭示了决定这些蛋白质能与GroEL相互作用的关键结构特征。应该说,这个工作很好地体现了蛋白质组学的思想方法和技术手段的运用。过去在细胞生物学领域还没有得到过一个主要亚细胞结构的完整的分子图。核孔复合体是一个巨大的跨核膜的八角形结构,是控制大分子在胞质和核质间运输的通道。多年来,很多方法被用来分析这一复合体的组成成分。虽然这些工作取得了很大的进展,但究竟在多大程度上反映了这一复合体的分子原貌仍然是一个未知数。最近通过使用蛋白质组学的手段,Rout等[11]鉴定了完整的酵母核孔复合体所有能检测到的多肽,并系统地对每种可能的蛋白质组分在细胞中定位,结合免疫电镜的方法将各组分在复合体内定位并定量,从而揭示了酵母核孔复合体的完整分子构造,并在此基础上揭示了其工作原理。这个工作可以说是蛋白质组学解决构造生物学问题的一个典范,为揭示其他巨大分子机器的"构造"和工作原理指出了一条新路[12]。通过分析一个蛋白质是否跟功能已知的蛋白质相互作用可得到揭示其功能的线索。因为经验告诉我们,如果两个蛋白质相互作用,那么它们一般参与相同或相关的细胞活动[13]。从近期国际上蛋白质组学研究的发展动向可以看出,揭示蛋白质之间的相互作用关系,建立相互作用关系的网络图,已成为揭示蛋白质组复杂体系与蛋白质功能模式的先导,业已成为蛋白质组学领域的研究热点。2000年初,《Science》登载了一篇应用蛋白质组学的大规模双杂交技术研究线虫生殖器发育的文章[14]。在这个工作中,Walhout等以线虫的生殖发育过程作为研究对象,从已知的27个与线虫发育的蛋白质出发,构造了一个大规模的酵母双杂交系统,得到了100多个相互作用的结果,初步建立了与线虫生殖发育相关的蛋白质相互作用图谱,从而为深入研究和揭示线虫发育的机制等提供了丰富的线索。这个工作不同于一般的应用酵母双杂交进行研究的地方在于,它出于对一个生物学问题的整体思考,尽可能地从所有已知的蛋白质而不只是个别的蛋白质为出发点。这一个工作为以前专注于信号转导过程中单个蛋白质作用的科学家们提供了一个新的思路,即将整个途径的相关蛋白质一起考虑。那么,能否通过酵母双杂交系统来分析一种细胞或特定组织的所有可能的蛋白质之间的相互作用呢?在今年初,《Nature》发表了一篇通过大规模双杂交技术研究酵母近6000个蛋白质之间相互作用的论文[15]。啤酒酵母基因组DNA的全序列业已测定,这为通过双杂交技术来鉴定酵母基因组编码的全部6000种左右的蛋白质间的可能相互作用提供了非常有利的条件。在这个工作中,研究人员采用了两种不同的策略对酵母的蛋白质间的相互作用作了全面分析。一是所谓的列阵筛选法(array screening)。在此方法中,6000株表达不同"猎物"蛋白的酵母单克隆分别加在微滴定板上,带有不同的"诱饵"蛋白的酵母株与前面6000株细胞一一接合形成二倍体细胞,"猎物"蛋白与"诱饵"蛋白的相互作用通过报道基因的表达而被鉴定。这篇文章中报道了192种不同的"诱饵"蛋白与近6000种"猎物"蛋白的相互作用的结果。另一种方法是文库筛选法。该方法与前一种方法的区别是,将表达6000种不同"猎物"蛋白的酵母细胞混在一起构成文库,再将这个文库分别与6000株表达不同"诱饵"蛋白的酵母细胞接合,再进一步筛选鉴定阳性克隆,即"诱饵"与"猎物"发生相互作用的克隆。根据这篇报告,上述两种策略得到了不同的结果,相比之下阵列筛选法更为有效,而文库筛选法的长处是通量大。这一工作的重要意义在于我们已经看到,在基因组序列被了解的基础上,可以利用大规模双杂交技术全面地,当然也是初步地,分析其物种或其细胞、组织的所有蛋白质之间的相互作用关系。相信类似的工作将很快针对其他物种开展,特别是基因组序列已被揭示的物种。由此可见,蛋白质组学已经开始从建立数据库走向解决生命科学的重大问题,成为研究生物学问题或机制的强有力手段。snow_white (2007-7-20 16:37:32)三、蛋白质组学研究进展与趋势曾 嵘 夏其昌(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所蛋白质组学研究分析中心 上海 200031)如果在五年前提到蛋白质组学(Proteomics),恐怕知之者甚少,而在略知一二者中,部分人还抱有怀疑态度。但是,2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一,其“热度”仅次于干细胞研究,名列第二。蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看。1.蛋白质组学研究的研究意义和背景随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此,从DNA mRNA 蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控(Transcriptional control ),翻译水平调控(Translational control),翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。更重要的是,蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质-蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。传统的对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求。这是因为:(1) 生命现象的发生往往是多因素影响的,必然涉及到多个蛋白质。(2) 多个蛋白质的参与是交织成网络的,或平行发生,或呈级联因果。(3) 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、动态的,并不象基因组那样基本固定不变。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。因此在上世纪90年代中期,国际上产生了一门新兴学科-蛋白质组学(Proteomics),它是以细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式为研究对象。可以说蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑,也是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一。虽然第一次提出蛋白质组概念是在1994年,但相关研究可以追溯到上世纪90年代中期甚至更早,尤其是80年代初,在基因组计划提出之前,就有人提出过类似的蛋白质组计划,当时称为Human Protein Index计划,旨在分析细胞内的所有蛋白质。但由于种种原因,这一计划被搁浅。90年代初期,各种技术已比较成熟,在这样的背景下,经过各国科学家的讨论,才提出蛋白质组这一概念。国际上蛋白质组研究进展十分迅速,不论基础理论还是技术方法,都在不断进步和完善。相当多种细胞的蛋白质组数据库已经建立,相应的国际互联网站也层出不穷。1996年,澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心:Australia Proteome Analysis Facility ( APAF )。丹麦、加拿大、日本也先后成立了蛋白质组研究中心。在美国,各大药厂和公司在巨大财力的支持下,也纷纷加入蛋白质组的研究阵容。去年在瑞士成立的GeneProt公司,是由以蛋白质组数据库“SWISSPROT” 著称的蛋白质组研究人员成立的,以应用蛋白质组技术开发新药物靶标为目的,建立了配备有上百台质谱仪的高通量技术平台。而当年提出Human Protein Index 的美国科学家Normsn G. Anderson也成立了类似的蛋白质组学公司,继续其多年未实现的梦想。2001年4月,在美国成立了国际人类蛋白质组研究组织(Human Proteome Organization, HUPO),随后欧洲、亚太地区都成立了区域性蛋白质组研究组织,试图通过合作的方式,融合各方面的力量,完成人类蛋白质组计划(Human Proteome Project)。snow_white (2007-7-20 16:37:49)2.蛋白质组学研究的策略和范围蛋白质组学一经出现,就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”,即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质,这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学,也更符合蛋白质组学的本质。但是,由于蛋白质表达随空间和时间不断变化,要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”,即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化,如蛋白质在不同环境下的差异表达,以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式(Expression profile), 随着学科的发展,蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学,虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围,但目前仍独树一帜。
中国居民膳食指南的理解前言:俗话说:“民以食为天”,可见日常生活中的饮食对我们身体健康影响至关重要,而生活中的我们往往忙碌于工作、学习,而对于正确的膳食指南了解甚少,往往不了解食物的营养,不注重食物的搭配吃用,造成食物的营养流失,吃得不健康,甚至吃出病。因此我们每个人都应该对平常的膳食多加关心,多作充分的了解,让我们可以吃得健康,活得快乐。首先食物要多样、谷类为主。人类的食物是多种多样的,各种食物所含的营养成分不完全相同。平衡膳食,必须由多种食物组成,才能满足人体各种营养素的需要,达到合理营养、促进健康的目的。因而要提倡人们广泛食用多种食物。谷类食物是中国传统膳食的主体。随着经济发展,生活改善,人们倾向于食用更多的动物性食物。根据1992年全国营养调查的结果,在一些比较富裕的家庭中动物性食物的消费量已超过了谷类的消费量。这种“西方化”或“富裕型”的膳食提供的能量和脂肪过高,而膳食纤维过低,对一些慢性病的预防不利。提出谷物为主是为了提醒人们保持我国膳食的良好的传统,防止发达国家膳食的弊端。另外,要注意粗细搭配,经常吃一些粗粮、杂粮等。稻米、小麦不要碾磨太精,否则,谷粒表层所含的维生素、矿物质等营养素和膳食纤维大部流失到糠麸之中。除此以外每天该吃奶类、豆类或其制品。奶类除含有丰富的优质蛋白质和维生素外,含钙量较高,且利用率也很高,是天然钙质的极好来源。我国居民膳食提供的钙普遍偏低,平均只达到推荐供给量的一半左右。我国婴幼儿佝偻病的患者也较多,这和膳食钙不足可能有一定的联系。大量的研究表明,给儿童、青少年补钙可以提高其骨密度,从而延缓其发生骨质疏松的年龄;给老年人补钙也可能减缓其骨质丢失的速度。因此,应大力发展奶类的生产和消费。豆类是我国的传统食品,含有丰富的优质蛋白质、不饱和脂肪酸、钙及维生素B1、维生素B2、烟酸等。为提高农村人口蛋白质摄入量及防止城市中过多消费肉类带来的不利影响,应大力提倡豆类,特别是大豆及其制品的生产和消费。还要多吃蔬菜、水果和薯类。蔬菜与水果含有丰富的维生素、矿物质和膳食纤维。蔬菜的种类繁多,包括植物的叶、茎、花苔、茄果、鲜豆、食用蕈藻等,不同品种所含营养成分不尽相同,甚至悬殊很大。红、黄、绿等深色蔬菜中维生素含量超过浅色蔬菜和一般水果,他们是胡萝卜素、维生素B2、维生素C和叶酸、矿物质(钙、磷、钾、镁、铁)、膳食纤维和天然抗氧化物的主要或重要来源。薯类含有丰富的淀粉、膳食纤维以及多种维生素和矿物质。我国居民近十年来吃薯类较少,应当鼓励多吃些薯类。有丰富蔬菜、水果和薯类的膳食,对保护心血管健康、增强抗病能力、减少儿童发生干眼病的危险及预防某些癌症等有着十分重要的作用。经常吃适量的鱼、禽、蛋、瘦肉,少吃肥肉和荤油。鱼、禽、蛋、瘦肉等动物性食物是优质蛋白质、脂溶性维生素和矿物质的良好来源。动物性蛋白质的氨基酸组成更适合人体需要,且赖氨酸含量较高,有利于补充植物性蛋白质中赖氨酸的不足。肉类中的铁易被身体吸收利用,鱼类特别是海产鱼所含不饱和脂肪酸有降低血脂和防止血栓形成的作用。动物肝脏含维生素A极为丰富,还富含维生素B12、叶酸等。但有些脏器如脑、肾等所含胆固醇相当高,对预防心血管系统疾病不利。我国相当一部分城市和绝大多数农村居民平均摄入动物性食物的量还不够,应适当增加摄入量。但部分大城市居民食用动物性食物过多,吃谷类和蔬菜不足,对健康不利。肥肉和荤油为高能量和高脂肪食物,摄入过多往往会引起肥胖,并是某些慢性病的危险因素,应当少吃。目前猪肉仍为我国人民的主要肉食,猪肉脂肪含量高,应发展瘦肉型猪。鸡、鱼、兔、牛肉等动物性食物含蛋白质较高,脂肪较低,产生的能量远低于猪肉,应大力提倡吃这些食物,适当减少猪肉的消费比例。食量与体力活动要平衡,保持适宜体重。进食量与体力活动是控制体重的两个主要因素。食物提供人体能量,体力活动消耗能量。如果进食量过大而活动量不足,多余的能量就会在体内以脂肪的形式积存即增加体重,久之便发胖;相反,若食量不足,劳动或运动量过大,可由于能量不足引起消瘦,造成劳动能力下降。所以人们需要保持食量与能量消耗之间的平衡。对于脑力劳动者和活动量较少的人应加强锻炼,开展适宜的运动,如快走、慢跑、游泳等。对消瘦的儿童应增加食量和油脂的摄入,以维持正常生长发育和适宜体重。体重过高或过低都是不健康的表现,可造成抵抗力下降,易患某些疾病,如老年人的慢性病或儿童的传染病等。经常运动会增强心血管和呼吸系统的功能,保持良好的生理状态、提高工作效率、调节食欲、强壮骨骼、预防骨质疏松。一日三餐的能量摄入分配要合理。一般早、中、晚餐的能量分别占总能量的30%、40%、30%为宜。吃清淡少盐的膳食。吃清淡少盐的膳食有利于健康,即不要吃太油腻太咸的食物,不要吃过多的动物性食物和油炸、烟熏食物。目前,城市居民的油脂摄入量越来越高,这样不利于健康。我国居民食盐摄入量过多,平均值是世界卫生组织建议值的2倍以上。流行病学调查表明,钠的摄入量与高血压的发病呈正相关,因而食盐不宜过多。世界卫生组织建议每人每天食盐用量不超过6克为宜。膳食钠的来源除食盐外还包括酱油、咸菜、味精等高钠食品及含钠的加工食品等。应从幼年就养成吃少盐膳食的习惯。饮酒应限量。在节假日、喜庆和交际场合,人们往往饮酒。高度酒含能量高,不含其他营养素。无节制地饮酒,会使食欲下降,食物摄入减少,以致发生多种营养素缺乏,严重时还会造成酒精性肝硬化。过量饮酒会增加患高血压、中风等危险,并可导致事故及暴力的增加,对个人健康和社会安定都是有害的。应严禁酗酒,若饮酒可少量饮用低度酒,青少年不应饮酒。吃清洁卫生、不变质的食物,在选购食物时应当选择外观好,没有污染、杂质,没有变色、变味,并符合卫生标准的食物,严格把住病从口入关。进餐要注意卫生条件,包括进餐环境、餐具和供餐者的健康卫生状况。集体用餐要提倡分餐制,减少疾病传染的机会。结语:因此我们要养成良好膳食习惯,形成良好的膳食观念,在日常生活中注重膳食,在饮食中获得营养并且吃得健康,热爱生命的朋友们,让我们为拥有长久健康的体质而努力吧!参考文献:1、《中国居民膳食指南》2、1997年的《中国居民平衡膳食宝塔》3、薛建平主编《食物营养与健康》,中国科学技术大学出版社2004年2月出版152页4、贾冬英姚开主编《饮食营养与食疗》.四川大学出版社2004年4月第一版139页
关于营养与健康的论文:
学时代是学知识长身体的重要阶段,同时也是良好的饮食习惯形成的重要时期,这个阶段掌握一定的营养知识,形成良好的饮食习惯,对于促进生长发育保证身体健康有重要的意义。尤其对于当代大学生,时代赋予我们的使命要我们必须有健康的体魄,具备热血青年的朝气蓬勃,才能成为国家栋梁,那么,关注自我,关注饮食营养,关注健康就成为我们不可忽视的问题。
一、大学生营养状况
目前大学生因学费过高,其它开支增大,并伴有不良的饮食习惯,如不吃早餐、挑食、偏食、平时节约到星期天饱食一顿等,致使大学生普遍营养不良。
二、合理营养对促进大学生健康与学习的作用
合理的营养与人的生长发育、劳动能力、延长寿命及疾病的预防、治疗、康复有着密切的关系。
1、合理营养能促进身体发育
食物是大学生生长发育最主要的物质基础。有机体的生长发育、生命活动及脑力劳动和体力劳动的进行,都有赖于体内的物质代谢,体内在进行物质代谢的过程中必须不断地从外界摄取一定数量的食物,才能促进生长发育、增强体质、增加免疫功能、预防疾病、提高工作效率和运动能力等。
合理的营养意味着机体能够摄入保持身体健康所必须的所有营养成分,并且各种营养素的比例符合人体的要。营养素缺乏,或各种营养素摄入不均衡,膳食结构不合理等,不但会引起生长发育迟缓,而且会导致各种急、慢性营养不良和各种营养缺乏症。因此,合理营养与膳食平衡能够更好地促进大学生健康成长。
2、合理营养能改善记忆与提高学习效率
合理营养,能够提高人脑的活动能力,增强人的计算能力、记忆能力、判断能力、行动能力和视力等。脑是人体最活跃的器官,虽然其重量只有人体的2%左右,但脑消耗的能量却占全身总耗能量的20%。因此,合理营养对于大脑保健具有重要的作用。
三、大学生健康饮食原则
①食物多样、谷类为主;②多吃蔬菜、水果和薯类;③每天吃乳类、豆类或其制品;④经常吃适量鱼、禽、蛋、瘦肉,少吃肥肉和荤油;⑤食量与体力活动要平衡,保持适宜体重;⑥吃清淡少盐的膳食;⑦如饮酒应限量;⑧吃清洁卫生、不变质的食物。
四、对策和建议
1、在学校推广营养套餐
说到营养套餐,食堂是学生就餐的主要场所。在校的学生,我认为说到营养就应该大力推广营养套餐。主要原因是很多人还不知道或者是没有时间了解多少营养知识,所以要通过营养师对营养餐的配餐,起到潜移默化的作用。同时还要考虑口味和价格的需求,通过早餐的搭配组合可以减少交易的时间,方便携带,提高早餐的就餐率。
2、增加食堂饭菜的风味
食堂饭菜口味多样化,能够满足不同地区学生的口味,学生就乐于在食堂就餐,学生的营养状况也能够提升。
3、食物多样化,谷类为主,粗细搭配
谷类食物是中国传统膳食的主体,是人体能量的主要来源。谷类包括米、面、杂粮,主要提供碳水化合物、蛋白质、膳食纤维及B族维生素。坚持谷类为主是为了保持我国膳食的良好传统,避免高能量、高脂肪和低碳水化合物膳食的弊端。另外要注意粗细搭配,经常吃一些粗细,杂粮等。稻米,小麦不要碾磨太精,否则谷粒表层所含的维生素,矿物质等营养素和膳食纤维大部分流失到糠麸之中。
4、多吃水果,薯类和深色蔬菜,建议每日一个苹果
蔬菜与水果含有丰富的维生素,矿物质和膳食纤维。特别是薯类含有丰富的淀粉,膳食纤维,以及多种维生素和矿物质。含丰富蔬菜,水果和薯类的膳食,对保持心血管健康,增强抗病能力起着十分重要的作用。
5、常吃事宜的畜,鱼和瘦肉
鱼,禽,蛋,瘦肉等动物性食物是优质蛋白质,脂溶性维生素和矿物质的良好来源。动物性蛋白质的氨基酸组成更适合人体需要,且赖氨酸含量较高,有利于补充植物蛋白质中赖氨酸的中足。鸡,鱼,兔,牛肉等动物性食物含蛋白质较高,脂肪较低,产生的能量远低于猪肉。应大力提倡吃这些食物,适当减少猪肉的消费比例。
5、适当吃零食,少吃方便食品,不吃烧烤,限制宵夜
若晚上能量不足即出现饥饿感,应当补充易消化的食物如粥类,面包等,也可以补充少量水果和牛奶,少吃泡面。
五、结语
大学生作为优秀的青年群体,是祖国的未来,是民族的希望,他们素质水平的高低将直接影响到我们国家未来的发展。营养是高素质人才的物质基础,大学生具有健康的饮食行为与良好的营养状况,是适应未来社会竞争的必要前提和基础。因此,关注大学生营养与健康是一项重要责任!
少食者健数十年来,研究人员已经知道,饮食比正常小鼠低三分之一热量的小鼠,寿命要延长40%,这个结论也适用于其他哺乳动物。南美厄瓜多尔比尔曼村人口不满一千人,但超过百岁的达九人之多。他们饮食少、且为粗茶淡饭,一天摄取1200卡的热量,不吃肉或蛋,饮食内容多是小麦、玉蜀黍、马铃薯、秋蕉、葡萄等谷菜果食。少食者长寿,确是有依据的。吃得愈少活得愈久一项研究表明,实验室里的老鼠摄取的热量愈少,活得愈久,即使年纪大了才减少热量摄取也不例外。研究显示,减少老鼠摄取的热量,可以收到立即良好成果,不但老鼠寿命延长六个月,其罹患癌症的比率也降低。美国国家科学院学报刊登的研究报告也显示,即便得了癌症,减少热量摄取也可以减缓肿瘤的成长。比如减少热量摄取的结果,老鼠的肿瘤死亡率从80%减少到67%。洛杉矶加州大学科学家席宾德勒说,年龄大的老鼠减少热量摄取,对肝脏基因产生的效果,和小老鼠节食所产生的效果相同。一些科学家经过多年研究发现,延长寿命的秘诀之一,是人只吃富含维生素与矿物质、而热量低的饮食,也就是说,饮食上保持营养适度低下(但不是营养不良)。这办法经实验室证明非常成功。以这种方式实验的老鼠,原先只有两年左右的寿命,现在可以活到四年以上,并且还维持著青壮年的行为与外貌。虽然目前还不知道节食是如何让动物长寿的,但研究发现,节食的动物体内线粒体的基因突变较少,一些组织中的细胞死亡也较少。因此科学家认为这可能是节食延缓衰老的主要机理之一。下决心管住嘴巴吃得太多常有几种原因,一是有些生活条件不错的人,不懂得惜福,不考虑营养、而只顾自己的嗜好,看到美食就忍不住。第二种是想摄取充分的营养而勉强地多吃的人。有的人因为活动激烈,生理上需要多量的热量。但为了营养而大吃是愚昧的。多余的营养决不能为身体所吸收,反而会成为肝、肾中毒的因素。吃得太多的人肝脏常肥大,这是因为不调合地吃了多量东西,而胃肠需要把它消化而借力于肝脏。排泄量愈多,肝脏的负担也愈重。而肾脏也因为吃得太多太好的原因,同样地处于不健康的状态。许多疾病都是源于管不住自己的嘴巴。日本横尾医学博士在其所著「快食、快便、快眠」一书中,有如下一节:「糖尿病的发生是因为长年的过食、过饮美食,而使胰脏中的内分泌器官发生故障,因而引起的。因此糖尿病的预防方法是不要肉食、美食,平常不可暴饮、暴食。大食以后,胃肠因过分地膨大,致使通过它后侧的大动脉受到压迫,血液的循环受到了抵抗,而促使血压高涨。血压高是脑出血的直接原因。」许多疑难杂症的起因,也在于摄取饮食的方法不当。放任食欲造成饮食过量,再加上寻求不到正确的疗法,才会变成疑难杂症。而有心者即使不实行任何一种健康方法,只要肯维持少量饮食,就能够毫无病痛地活到八、九十岁,这类长寿者大有人在。精神状况得到改善吃得太饱,总会想打瞌睡,这是多人曾有过的经验。如果适当节食,少食者的体质一旦产生变化,睡眠时间多半也会缩短,本来每天要睡八小时的人,只需睡五、六个小时就足够。其实,身体若真是非常健康,一、二天空腹也是稀松平常的事。一、二餐不吃就产生虚脱感的人,很可能是胃下垂或潜在性糖尿病等疾病的征兆。真正健康的人,一、二餐不吃,绝对不会觉得没有力气,或是冒冷汗,头晕目眩。「吃得愈少,身体愈健康。身体愈健康,就愈轻盈。身体愈轻巧,身心就愈清爽,心身爽朗,智慧就愈开明,愈有智慧,才能愈发灵巧。」这是一些少食主义者的体会。一些少食实践者说,最初肚子饿的时候,会出现异常的虚弱感,或是头晕目眩,心悸亢进、头疼等症状,但经过这时期以后,身体会突然转变得清爽起来,虽然空腹也还是精神奕奕,工作也充满了活力。即使稍微工作过度,也不会觉得疲劳。一旦养成少食的习惯,睡眠时间不但会缩短,身心都会感到愉快,不易疲劳,头脑清晰,比别人有加倍的体力工作。吃得多,身体愈笨重,人也愈懒散,心情就愈黯淡。智慧会不开,才能就笨拙。而一些有识之士虽然身份富贵,却不片面追求口舌之欲,过著粗茶淡饭的生活,尽享天年。长寿两理论互相关联人的寿命长短,除了遗传因素之外,行为方式也极为重要。这方面有两种长期被关注的理论。一是吃七八分饱更长寿,二是体温较低能增加寿命。前一个理论得到较多的研究结果证实,而第二个理论也得到验证,两者之间且有密切联系。正常人的体温平均是摄氏37度,但最近的一项研究发现,如果就寿命而言,摄氏度可能更好。把小鼠的正常体温降低摄氏度,它们的预期寿命最高可增加20%,这相当于人增加了7到8年的寿命。这个结果提示,人的血液温度低一些可能延长寿命。另一方面,饮食中的热量少三分之一的小鼠或哺乳动物的体温,又会下降摄氏度或更多。是低体温有助于延缓衰老,还是低热量饮食导致了低体温呢?为了找到其中的奥秘,研究人员利用遗传工程的方法降低小鼠的体温。他们把一种基因植入小鼠大脑下丘脑和靠近该区域感知和控制体温的一群脑细胞中,让大脑误以为身体温度较高而发出降温指令,使得小鼠的身体降温摄氏度。降温后雌鼠的预期寿命延长20%,而雄鼠延长12%。这个研究证明,限制饮食的抗衰老效果是与低体温相联系的。其中的原理可能是,低体温延缓了新陈代谢和身体其他副产品的产生,如自由基。而自由基是损害细胞和促使细胞衰老的元凶。由此,也使得细胞的寿命延长,因而增加了寿命。
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