给大家分享6篇关于蛋白质组学的计算机专业论文

今天分享的是关于蛋白质组学的6篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到蛋白质组学等主题,本文能够帮助到你

三种带鱼贮藏及加工品质变化机制研究

这是一篇关于带鱼,低温贮藏,肌球蛋白,挥发性有机物,蛋白质组学,脂质组学的论文, 主要内容为带鱼又称刀鱼、牙带鱼、海刀鱼,是中国传统的四大海产之一。带鱼的营养丰富,富含人体必需的多种氨基酸,备受消费者的喜爱。由于其肉质细嫩鲜美,营养价值高,一直以来都是我国出口创汇的重要水产品品种。随着人们对鱼类需求结构的变化,带鱼在国内消费市场中也越来越受到重视。钓带鱼、外洋带鱼和雷达网带鱼是市场上最常见的三种带鱼,三种带鱼的品质因捕捞方式的不同,存在一定的差异。带鱼的贮藏一般以冻藏为主,在贮藏的过程中,品质不同程度的受到影响。因此,研究不同捕捞方式的带鱼冻藏过程中的品质变化,对带鱼的贮藏和加工具有重要的意义。本文对三种捕捞方式的带鱼在低温贮藏及热加工过程中的品质变化及肌球蛋白的功能特性进行了研究,主要研究内容如下:1.研究了冻藏条件下三种带鱼的品质变化及其肌球蛋白功能特性的变化。结果表明,三种带鱼肌肉的品质随冻藏时间的增加而不同程度下降,同时伴随着蛋白质的氧化降解。三种带鱼在冻藏过程中表现出相同的特性变化趋势,但不同理化特性下降幅度及速率不同。HE染色、Masson染色、VG染色和电镜扫描显示钓带鱼肌纤维束间隙最大,三种带鱼冻藏后期肌纤维束均出现溶断现象。ATP酶染色显示外洋带鱼肌肉中三磷酸腺苷酶受影响较小;油红O染色显示冻藏使脂质沉积量减少,冻藏时间对钓带鱼肌纤维束的影响最大、对雷达网带鱼影响较小。在冻藏的过程中,带鱼中的挥发性有机物主要包括醛类、酮类、醇类和胺类等,且三种带鱼存在较大差异。雷达网带鱼和钓带鱼在冻藏到60 d时、外洋带鱼在冻藏到120 d时,挥发性有机物的总量大幅上升,而钓带鱼在冻藏到120 d时,大量物质含量发生了不同程度的下降。2.研究了不同加热温度下三种带鱼的品质变化及其肌球蛋白功能特性的变化。结果表明,随着加热温度的升高,三种带鱼肌肉品质特性方面,包括pH呈现上升趋势、蒸煮损失率增加和持水性降低。70℃下的肌肉色差和质构特性最佳,继续升高温度其综合品质降低。肌球蛋白的功能特性随着加热温度的升高,浊度、表面疏水性和羰基含量增加,溶解度、乳化性和乳化稳定性及起泡性和泡沫稳定性降低。随着加热温度升高,肌肉组织中脂肪滴游离扩散程度加大,肌纤维与肌纤维束间隙加大,并出现不同程度的断裂。在相同的加热温度下,雷达网带鱼肌肉组织中脂肪滴含量最大,扩散最为明显。组织微观观察中,胶原纤维和肌纤维的完整性最好。3.运用非标记(Label-free)定量蛋白质组学技术,研究了带鱼在低温贮藏过程中肌肉蛋白质变化规律及相关差异蛋白。共鉴定出3020个多肽,718个差异蛋白,蛋白质表达存在显著差异。对比冻藏与冷藏方式,差异蛋白的GO富集结果显示,差异蛋白主要集中在细胞过程、代谢过程、细胞解剖实体和结合。与新鲜带鱼相比,在冷藏和冻藏带鱼肌肉中发现了大量差异丰富的蛋白质。其中,冷藏带鱼与新鲜带鱼相比,差异蛋白质共有162个,其中增加的为67个、下降的为95个。冻藏带鱼与新鲜带鱼相比,差异蛋白质共有163个,其中增加的为69个、下降的为94个。主要涉及到的差异表达蛋白包括核糖体蛋白、肌球蛋白肌钙蛋白和酶。较低的温度可以提高一些功能性蛋白质的稳定性和抵抗特殊环境的能力,一定程度上减缓蛋白质的氧化,从而一定程度保证带鱼品质。4.运用脂质组学技术,研究了低温贮藏过程中带鱼肌肉的脂质变化及其差异性脂质。共检测到来自26个脂质亚类的1223个不同的脂质分子,主要有甘油三酯类(TG),磷脂酰胆碱类(PC),磷脂酰乙醇胺类(PE),甲基磷脂酰胆碱类(MEPC)、神经酰胺类(Cer)等脂质类别。与新鲜带鱼相比,冷藏和冻藏条件下,PC、DG和PE三类脂质含量最多。差异性脂质中,显著降低的分别有68种和65种,主要集中在PE、PC和MEPC三类脂质。冻藏与冷藏相比,SM、PEM和FA三种类别的脂质消失。从脂质组学角度分析了带鱼肌肉的脂质变化情况,为低温贮藏过程中带鱼品质的变化提供了重要参照依据。

胰腺神经内分泌瘤（PanNET）的定量蛋白质组学研究

这是一篇关于胰腺神经内分泌瘤,蛋白质组学,磷酸化蛋白质组学,CK2,SYT7的论文, 主要内容为胰腺神经内分泌瘤(Pan NET)具有极强的异质性,近年来检出率不断上升。70%的Pan NET属于无功能性(NF-Pan NET),特点是不分泌激素,症状隐蔽,患者之间的肿瘤生物学特征和临床预后差异大。目前虽然对于胰腺神经内分泌瘤(Pan NET)有一些治疗手段,但药物选择仍然不足,特别是针对晚期与转移患者,针对现有药物的选择顺序也缺乏统一的标准,意味着我们还需对其分子特征进行更深入的研究,以期为患者制定精准化的治疗方案并预测预后。蛋白质作为有机体生命活动的基础和功能执行体,既维持机体正常运转,又在癌症发生及治疗过程中起重要作用。以蛋白质组学主导的研究可以帮助深入理解Pan NET的生物学特征并为其精准治疗提供分子依据。本研究对8对冰冻的Pan NET及其肿瘤旁组织进行了蛋白质组、磷酸化蛋白质组和转录组学分析,首次系统地描绘了Pan NET的蛋白质组和磷酸化蛋白质组特征。基于组学数据的差异表达和功能富集,我们发现了多个Pan NET的潜在诊断标志物和药物靶点,随后筛选了4种有抑制效果的激酶抑制剂并验证了其对Pan NET细胞系(QGP-1,BON-1)的抗肿瘤效果。同时,我们在细胞系异种移植模型(CDX)中评估了经激酶-底物富集分析打分最高的CK2激酶的抑制剂(CX-4945)的治疗效果,并通过分析CX-4945治疗QGP-1细胞系和CDX的蛋白质组学数据,揭示出CX-4945抑制PI3K-Akt、HIF-1、糖代谢及其下游通路进而抑制肿瘤生长的机制。随后,我们关注到在Pan NET中高表达,而在CX-4945治疗后显著下调的蛋白—突触结合蛋白7(SYT7),通过WB实验发现上述另外3种激酶抑制剂均能够抑制SYT7蛋白的表达。SYT7敲低前后的蛋白质组学显示,SYT7能够影响细胞增殖及HIF-1、PI3K-Akt信号通路。综合以上结果,我们推测CX-4945可能通过抑制SYT7的表达来调节HIF1与PI3K-Akt信号通路,从而抑制Pan NET的发展,且这一机制可能涉及到多种激酶的调控。为更加系统地探究Pan NET异质性的分子机制,我们整理入组了203例Pan NET石蜡包埋切片样本,通过3台tims TOF Pro仪器并联组队对总共11122种蛋白质进行DIA定量,随后对其中经过WHO分级标准分级的G2 NF-Pan NET核心样本进行分子分型,得到3个分子亚型(S1-S3),并对亚型的预后与其他临床指标进行了分析。最终发现S1亚型预后最好,具有最长的无病生存期(DFS)和总体生存期(OS),S3亚型预后最差,S2亚型的预后居中。肿瘤直径、M1占比(诊断时有转移灶的患者比例)、TNM分期的IV期比例在亚型S1都是最低的,在亚型S3都是最高的。该结论表明G2 NF-Pan NET内部确实存在较大分子异质性,可依据分子特征区分为三个不同亚型,并和临床预后相关。下一步我们还将分析其他的Pan NET类型及分化较低的Pan NEC中是否也有类似分型和分子特征。并针对S3的特征蛋白进行药靶筛选、验证和临床预后分析。

基于知识图谱的蛋白质组学发展研究

这是一篇关于蛋白质组学,文献计量,知识图谱,发展趋势,路线图的论文, 主要内容为蛋白质组学集生物技术、分析技术、信息技术和材料技术等之精华,采用大规模、高通量、高速度的技术手段,通过全局性研究基因组所表达的所有蛋白质在不同时间与空间的表达谱和功能谱,全景式地揭示生命活动的本质。蛋白质组学已成为21世纪生命科学与生物技术的重要战略前沿和主要突破口[1]。 2001年4月,国际人类蛋白质组组织(HUPO)成立,并决定启动人类蛋白质组计划(HPP),该计划是继人类基因组计划之后生命科学领域最大的国际合作计划。HUPO先期启动了人类血浆蛋白质组计划和人类肝脏蛋白质组计划(HLPP),随后陆续启动了脑、肾脏、糖蛋白、抗体、标准化等一系列蛋白质组计划,国际科技界给予高度重视,各国政府也高度关注并给予大力支持。蛋白质组研究已成为本世纪各国争夺最激烈、最重要的战略制高点之一。 1997年,“蛋白质组学”的概念被我国少数几家实验室引入国内。随后十多年间,我国蛋白质组学发展速度远远超过了生命科学领域的其它新兴学科,从最初仅国内少数几个单位参与、到逐步发展壮大、最后走向世界、并在国际上占有一席之地。2002年,我国科学家在国际上率先提出了HLPP计划,并提出了蛋白质组“两谱、两图、三库”的科学目标。通过国际多家实验室的共同努力,HLPP构建了迄今最大的人类肝脏蛋白质组数据库,成为HPP全面实施之际最为国际同行所重视的数据。随着蛋白质组学研究的不断发展,我国蛋白质组学研究的重心已从最初以建立技术平台、开展技术方法研究为主,逐步转向以高通量蛋白质组研究技术平台为基础,深入开展关系到我国人民健康的重大疾病问题和重要生命科学问题研究。目前,正值“十二五”开局之年,我们应全面分析国内外蛋白质组学研究现状和发展趋势,总结评价近十年来我国蛋白质组学研究发展状况,认真思考我国蛋白质组学在“十二五”期间需要重点部署的研究领域及需要拓展的国际合作伙伴,为我国蛋白质组学未来发展提供科学的对策和建议。文献计量方法是借助文献研究的各种特征的数量,采用数学与统计学方法来描述、评价和预测科学技术的现状和发展趋势的方法。科学知识图谱是将信息可视化技术、应用数学、图形学、计算机科学等与科学计量学结合起来的交叉科学研究方法。近几年,国内对科学知识图谱方法的引入和运用刚刚起步,基于知识图谱的蛋白质组学发展研究尚未见文献报道。本研究以美国Web of Science数据库所收录的蛋白质组学文献为研究对象,借助文献计量和科学知识图谱方法,并结合文献调研和专家咨询,系统、科学地分析蛋白质组学前沿进展和演化发展态势,了解蛋白质组学及肝脏蛋白质组学研究主体和研究基础,并揭示蛋白质组学国际合作网络的结构特征。经过定性和定量相结合分析总结蛋白质组学发展趋势,研究重点已从定性分析向定量描述转变,蛋白质分离鉴定技术由单一模式向多维模式转变,蛋白质组分析由静态描述向动态研究转变,从数据积累向知识挖掘转变,从实验室研究到临床应用拓展,带动了大量相关学科领域的快速发展,为生命科学研究、生物技术应用和人类疾病防治带来新的革命。从蛋白质组学研究力量分布来看,蛋白质组学涉及学科领域广泛,重点涉及生物学及医药科学,并向与国民经济密切相关的农学、环境科学、化工等其它相关领域扩展。蛋白质组学国际核心期刊主要是《Proteomics》,《Journal of Proteome Research》,《Molecular & Cellular Proteomics》等。从作者地域分布来看,美国作者在国际蛋白质组学舞台上最为活跃的,位居第二、第三和第四的是德国、英国和中国。近三年我国蛋白质组学研究发展迅速,在发文数量上超过德国和英国,已跃居第二。但我国与欧美国家在文献平均被引频次尚有较大差距,在研究学术水平和影响力方面尚需提升。从高被引文献来看,多与蛋白质组学新技术和新方法密切相关,新技术和新方法的突破会大力推动蛋白质组学领域及相关交叉学科发展,并带来历史性飞跃。从蛋白质组学国际合作网络来看,合作最为密切、中心性最高的国家是瑞士、澳大利亚、美国、瑞典、丹麦等,中国蛋白质组学国际合作程度与上述国家相比,尚需进一步加强,特别是与合作网络核心国家开展实质性合作。经知识图谱分析,肝脏蛋白质组学研究主体主要是美国、中国、德国等,研究机构是复旦大学、中国科学院、北京放射医学研究所等,代表性科学家为杨芃原、贺福初、张祥民等。虽然中国在发文数量上稍逊于美国,中国的研究机构和代表性科学家已在该领域处于国际领先地位。肝脏蛋白质组学研究基础主要源自蛋白质组学关键技术、方法和软件等研究,重点是基于蛋白质组学技术方法在肝脏生理病理学研究的广泛应用。参考上述结论,建议我国在“十二五”重点开展定量蛋白质组、蛋白质翻译后修饰和蛋白质相互作用研究,重点发展具有自主知识产权的蛋白质组新技术新方法,并将蛋白质组学实验室研究向临床应用转化,积极推进蛋白质组集成技术和产品在农业、环保、能源等领域的推广与应用。全面实施人类肝脏蛋白质组计划,部署我国具备前期研究基础的其它蛋白质组计划,加强与国际顶尖蛋白质组学团队的实质性合作,巩固和提升我国在国际蛋白质组学的优势和地位。本研究为及时追踪蛋白质组学国际前沿进展,找准研究切入点,熟悉蛋白质组学学科结构与国际合作网络提供了科学的量化依据和参考,从而有助于全面了解我国蛋白质组学在国际上所处地位,并为我国在该领域未来重点研究方向及国际合作发展提供对策和建议。并以此参考,制定了863计划“十二五”蛋白质组重大项目技术路线图,确定了研究目标、研究任务和预期成果产出,为我国蛋白质组学研究“十二五”发展路线指明了方向,并为中长期可持续发展奠定了基础。

大规模质谱数据处理及其平台构建

这是一篇关于蛋白质组学,质谱,数据库搜索,蛋白质注释的论文, 主要内容为在后基因组时代,蛋白质组已经成为研究热点之一。蛋白质组学是研究细胞或组织内所有表达蛋白质的一门新兴学科,它使得从整体上解释蛋白质组的功能成为可能。蛋白质组研究的三大基本支持技术分别是双向电泳、质谱技术以及计算机图像分析与大规模数据处理。其中,以质谱技术为基础的蛋白质鉴定方法,由于其灵敏度高、速度快、易实现自动化,已经被广泛运用于蛋白质组研究,为实现在蛋白质组水平上进行高通量的蛋白质鉴定奠定基础。利用生物质谱鉴定蛋白质的过程分为实验和计算两个步骤。蛋白质样品经实验步骤获得质量图谱,经计算步骤进行图谱解析。现有的图谱解析方法包括序列库搜索、图谱库搜索、从头测序(de novo sequencing)以及从头测序结合容错性搜索的方法。其中,蛋白质序列库搜索法是常用的图谱解析方法,一些经典的搜库软件,包括Mascot、SEQUEST、X!Tandem等已得到广泛应用。序列库搜索法的基本过程是将数据库中候选蛋白质序列理论酶切为肽段,模拟产生理论酶切肽段的碎裂图谱进行鉴定；将理论图谱与实验图谱进行匹配,并根据图谱相似性打分,经特定的肽段质量控制方法获得高可信的肽段鉴定结果；根据肽段与蛋白质氨基酸序列的对应关系推导出蛋白质,实现蛋白质的鉴定。 “人类肝脏蛋白质组计划(Human Liver Proteome Project, HLPP)"是国际上第一个人类组织／器官的蛋白质组计划,也是我国科学家领导的第一项重大国际协作计划。它的发起与实施旨在阐明肝脏蛋白质在生理或病理条件下的变化机制,提高肝病的治疗和预防水平,使我国在肝炎、肝癌为代表的重大疾病的诊断、防治与新药研制领域取得突破性进展。HLPP的科学目标是完成“两谱”和“两图”。其中,“两谱”指肝脏蛋白质表达谱和蛋白质修饰谱。目前,人类胎肝、法国成人肝脏、中国成人肝脏以及小鼠肝脏细胞器和大鼠肝脏分泌系统蛋白质表达谱的分析已取得了阶段性的进展,人类肝脏细胞及细胞器的蛋白质表达谱和不同肝脏疾病蛋白质组的研究正在进行中。面对海量的蛋白质组数据,需要研发相应的信息技术平台,以对数据进行有效的存储、管理、注释及展示,这对生物信息学的支撑能力提出了较高的要求。为满足这一需要,我们设计并开发了人类肝脏蛋白质组数据库应用系统Liverbase。作为目前最大、最完整的开放式肝脏蛋白质组数据库应用系统,Liverbase整合了来自于中国人类肝脏蛋白质组计划(Chinese Human Liver Proteome Project,简称CNHLPP)中国成人肝样品的数据,主要包括肝脏蛋白质组数据和转录组数据,为人类肝脏研究提供高质量的公共数据资源。由于肝脏功能的重要性及肝病防诊治的重大意义,肝脏蛋白质组是国内学术领域研究的重点对象之一。本实验室在“十五”期间建立多个肝脏数据库的基础上,收集肝脏蛋白质组实验中产出的表达谱、蛋白质定位和蛋白质相互作用数据,构建肝脏蛋白质组数据总库。其中,中国肝脏蛋白质表达谱数据库(Database of Human Liver Protein Expression Profile,简称DBLEP)是总库中的重要组成部分。与DBLEP相比,Liverbase拥有更全面的蛋白质功能注释信息,是目前唯一为每个实验鉴定的肝脏蛋白质提供了全面的注释信息、整合了mRNA/蛋白质丰度的人类肝脏蛋白质组数据库应用系统。Liverbase的长期目标是为人类肝脏蛋白质以及肝疾病中的基因提供全面的功能注释,尽量满足肝脏相关研究领域的需求。在相继鉴定的法国成人肝脏及中国成人肝脏的蛋白质表达数据集中,已包括了成千上万高置信度的蛋白质。为进一步分析和有效管理这些数据,需对其进行处理。本课题主要致力于对实验产出的高通量蛋白质表达谱数据进行处理、管理、分析及利用。在大型蛋白质组计划的蛋白质鉴定过程中,由于生物样品和实验过程的复杂性、质谱仪器和搜索算法的多样性,导致了质谱数据的多样性。数据多样性主要体现在数据格式多、种类多、来源多、数据量大及数据间关系复杂等方面。面对海量蛋白质组数据,仅靠人工处理,不仅费时耗力且无法保证数据质量,所以需要研发相应的信息技术平台和分析算法,以对数据进行有效存储、注释、分析、展示及挖掘。目前,国际上常用的质谱数据分析工具,如TPP(Trans-Proteomic Pipeline)、CellMapBase等,虽然已涵盖较全面的功能,但均有一定针对性,并不适用于本实验室质谱数据的处理。在此基础上我们提出并构建了大规模质谱数据处理平台MSDataCruiser,以实现模块化、一体化的数据处理流程,使质谱数据处理既方便又省时。同时,整合现有的质谱数据处理和分析工具,最终将数据通过人类肝脏蛋白质表达谱数据库(DBLEP)展示给用户供学术界及产业界使用。由北京蛋白质组研究中心(Beijing Proteome Research Center, BPRC)等国内7个实验室产出的人和小鼠肝脏细胞器蛋白质表达谱数据,根据不同技术路线共分为51批。通过本实验室开发的Java程序以及本地化工具,本工作首先对51批数据进行处理,包括LCQ和LTQ离子阱质谱平台产出数据的格式转换、SEQUEST和Mascot鉴定结果处理、蛋白质列表文件获取以及鉴定蛋白质注释信息的生成等。最后将生成的结果导入人肝脏蛋白质表达谱数据库的标准文件进行整合,并对数据库中的资源进行发布和共享。为支持用户对新入库数据以及表达谱数据库中所有的数据进行蛋白质序列相似性比对,本文在DBLEP中引入了NCBI的BLAST序列比对工具,实现新入库数据集FASTA文件制作和库文件生成,并对表达谱数据库BLAST服务器进行数据添加及修改。目前,该服务支持用户对新数据集,包括中国成人肝脏蛋白质表达谱数据、人和小鼠肝脏细胞器蛋白质表达谱数据以及数据库中所有数据集进行蛋白质序列相似性比对。为实现模块化、一体化和自动化的数据处理流程,本实验构建了质谱数据处理平台MSDataCruiser。本文第二章对MSDataCruiser开发环境以及每个功能模块的设计与实现做了详细说明。目前,MSDataCruiser平台的核心功能包括LCQ和LTQ数据的格式转换、SEQUEST PFF、Mascot PFF、Mascot PMF Combine鉴定结果的处理、蛋白质列表文件的实现和蛋白质注释信息的生成。同时提供了疑难问题解答以及部分软件下载等功能。本文最后对Liverbase人类肝脏蛋白质组数据库应用系统的开发环境、实验数据集以及功能做了详细说明。 MSDataCruiser采用MyEclipse6.6软件开发环境。MSDataCruiser采用"JSP+JavaBean+Servlet"技术作为Web标识层生成动态网页,该技术遵循视图控制器模式。Web容器采用轻便、通用的Apache Tomat5.5。MSDataCruiser质谱数据处理平台不仅适用于本实验室产出的表达谱数据的处理,同时适用于以质谱为平台产出的所有数据。它具有友好的用户界面、模块化的结构、易于操作及实用性强等特点,为蛋白质组数据处理及展示提供了有效的平台和工具。