功能基因组学研究进展

功能基因组学研究进展

【摘要】随着人类基因组计划（HGP）的顺利进行，生物医学研究已进入后基因组时代（post-genome era）。基因组学的研究发生了翻天覆地的变化，已从结构基因组学（structural genomics）过渡到功能基因组学（functional genomics）。功能基因组学以揭示基因组的功能及调控机制为目标，对于基因功能的研究也由单一基因转向大规模、批量分析。功能基因组学的研究是21世纪国际研究的前沿，也是最热门的研究领域之一。

【关键词】功能基因组学；研究内容；研究方法

目前，人类基因组计划的实施在对结构基因组学进行冲刺的同时，一个以功能基因组学为标志的时代已经到来。生物学家们的研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到从整体水平对生物功能的探究，方法是采用新技术结合生物信息学同时对成千上万个基因结构和功能进行分析和比较，力图从整体水平对基因的活动规律进行全面分析。

人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）经过各国科学家的共同努力已取得了巨大的成绩[1]。人类基因组的完整顺序估计将在21世纪初提前完成，但仅仅是一个参考基因组完整顺序。人类是一个具有多态性的群体，不同群体和个体在生物学性状以及在疾病易感性/抗性上的差别，反映了进化过程中基因组与内、外环境相互作用的结果。可以想象，人类第一个基因组测序完成之后必然会出现对各种人种、群体再测序和精细基因分型的热潮。这些资料与人类学、语言学资料相结合，将有可能建立一个全人类的数据库资源，从而更好地了解人类的历史和自身特征[2]。

1功能基因组学的主要研究内容

1.1基因的表达及时空调控的研究。一个细胞的转录表达水平能精确而特异地反映其类型、发育阶段以及反应状态。因此，功能基因组学的一个主要研究内容就是比较不同组织和不同发育阶段、正常状态和疾病状态，以及体外培养的细胞中基因表达的差异[3]。

1.2蛋白质组及蛋白质组学。大部分细胞生命活动发生在蛋白质水平而不是RNA水平，转录不是基因表达的最终结果，基因在生物体整体的功能最终是由其编码的蛋白质在细胞水平上体现的。因此，功能基因组学也重视对蛋白质表达及其功能的研究。蛋白质组（proteome）是由澳大利亚学Wasinger等于1995年提出的，是指由基因组编码的全部蛋白质。蛋白质组学（proteomics）就是指研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学，研究不同时间和空间发挥功能的特定蛋白质群体，从蛋白质水平为探索蛋白质作用模式、功能机理、调节控制、药物开发、新陈代谢途径等提供理论依据和基础[4]。

1.3 基因组多样性的研究。生物多样性是普遍存在的自然现象，人和动植物