各位小伙伴大家好，今天給大家分享的是我們經(jīng)常聽到的一個名詞——組學，包括我們所知道的基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白組學以及代謝組學等。“組學”這個詞字如其面，也就是說我們研究的是一個整體。?那么按照我們研究的對象不同又可以分為基因組學，轉(zhuǎn)錄組學，蛋白質(zhì)組學，代謝組學等等。當前，基因組和轉(zhuǎn)錄組的研究已經(jīng)比較成熟了，那么對于蛋白質(zhì)組和代謝組就擁有更多的探索空間。接下來我們逐一給大家介紹一下他們的不同以及相互聯(lián)系的地方。

基因組學

這一概念最早在1986年由美國遺傳學家提出?；蚪M學主要研究我們體內(nèi)的遺傳物質(zhì)也就是DNA的組成、結構、功能、定位和編輯等，是對生物體內(nèi)所有基因進行定量研究并分析他們的生物學意義。這一組學內(nèi)容我們已經(jīng)接觸到了，比如前面的推文中給大家介紹到的基因組測序技術，例如一代、二代測序、全基因組測序、基因表達、DNA甲基化等。當前基因組學已經(jīng)有很多研究方向了，那么想發(fā)高分文要求也就更高。

轉(zhuǎn)錄組學

轉(zhuǎn)錄組學是指從整體水平上研究細胞中基因轉(zhuǎn)錄情況及轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律的一門學科，作為DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，mRNA、tRNA、siRNA、miRNA以及l(fā)ncRNA等都是轉(zhuǎn)錄組學研究的內(nèi)容。

從RNA水平研究基因表達情況受到細胞、組織等的生長環(huán)境、狀態(tài)、時期的影響，也就是說從DNA轉(zhuǎn)錄成RNA的過程中受到很多因素的影響，這些因素的影響導致同一細胞在不同的生長時期及生長環(huán)境下，基因表達情況不同。

與基因組不同，轉(zhuǎn)錄組的表現(xiàn)更加多樣化，轉(zhuǎn)錄組測序揭示了這種差異。我們目前所說的轉(zhuǎn)錄組測序包括mRNA測序、lncRNA測序、circRNA測序、全轉(zhuǎn)錄組測序和單細胞轉(zhuǎn)錄組測序等。

蛋白質(zhì)組學

蛋白質(zhì)組學的概念最早是在1994年由澳大利亞學者提出，是一門研究細胞、組織或生物體蛋白質(zhì)組成及其變化規(guī)律的科學，是研究一個基因組、或者一個細胞、組織所表達的全部蛋白。蛋白質(zhì)組學本質(zhì)上指的是在大規(guī)模水平上研究蛋白質(zhì)的特征，包括蛋白質(zhì)的表達水平，翻譯后的修飾，蛋白與蛋白相互作用等，由此獲得蛋白質(zhì)水平上的關于疾病發(fā)生，細胞代謝等過程的整體而全面的認識。

與基因組不同的是，蛋白質(zhì)組也會隨著組織、環(huán)境狀態(tài)的不同而改變。基因的數(shù)目與蛋白質(zhì)的數(shù)目也不是相同的，甚至可以出現(xiàn)一對多。這是因為轉(zhuǎn)錄過程中有多種mRNA的剪接方式，并且翻譯后的蛋白也可以有很多的修飾，這就出現(xiàn)了機體內(nèi)蛋白質(zhì)的多樣性。

代謝組學

代謝組學是繼蛋白質(zhì)組學之后發(fā)展起來的一門新的學科，1999年提出了代謝組學的概念，是對細胞或生物內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時進行定性和定量分析，并發(fā)現(xiàn)其代謝物種類數(shù)量及其變化規(guī)律，尋找代謝物與生理病理變化相對關系。細胞內(nèi)信號釋放、能量傳遞、細胞間通信等都是受代謝物調(diào)控的，這些過程又與細胞的營養(yǎng)狀態(tài)、環(huán)境以及其它外界因素的影響密切相關。代謝組學的研究對象大多是大分子和小分子的混合物，如糖、有機酸、脂質(zhì)、氨基酸等，主要研究平臺是液相和質(zhì)譜。以高通量檢測和數(shù)據(jù)處理為手段，以信息建模與系統(tǒng)整合為目標，尋找一種新的生物標記物，發(fā)現(xiàn)一條新的代謝途徑，或者更加了解目前已知的這些途徑意義重大。

代謝組與基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組是系統(tǒng)生物學的重要組成部分，四大組學也為我們從微觀到宏觀層面充分了解一個生命體架起了一座橋梁，解釋了生命體從微觀DNA分子到分泌小分子代謝物的整個變化過程。

目前生信相關的文章中，基于多組學聯(lián)合分析的研究已經(jīng)成為越來越多高分文章的研究熱點。例如轉(zhuǎn)錄組和代謝組結合分析，通過轉(zhuǎn)錄組篩選出差異基因，通過代謝組學鑒別出差異表達的代謝物及代謝通路，將差異基因與差異代謝基因以及代謝通路聯(lián)合分析，尋找其相關性。蛋白組學和代謝組學聯(lián)合分析，研究蛋白與代謝物上下游調(diào)控通路等。在生物領域?qū)蚪M、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組和代謝組實驗數(shù)據(jù)進行整合分析，對生物系統(tǒng)進行全面的解讀，可應用于生物標志物篩選、疾病機理機制研究、藥物靶點篩選、疾病分型以及提供個性化治療等。

許多高分文章大家可以在pubmed上檢索查看，感興趣的話后面給大家分享幾篇文獻，詳細解讀目前熱門的多組聯(lián)合應用。