蛋白质组学复习资料

蛋白质组学复习资料

一、名词解释

1、蛋白质组学：蛋白质组学是研究与基因对应的蛋白质组的学科，蛋白质组（proteome）一词，源于蛋白质（protein）与基因组（genome）两个词的杂合，意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”,即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。

2、二维（双向）电泳原理：根据蛋白质的等电点和相对分子质量的特异性将蛋白质混合物在第一个方向上按照等电点高低进行分离，在第二个方向上按照相对分子质量大小进行分离。二维电泳分离后的蛋白质点经显色，通过图象扫描存档，最后是呈现出来的是二维方向排列的，呈漫天星状的小原点，每个点代表一个蛋白质。

3、三步纯化策略：

第一步:粗提。纯化粗样快速浓缩 (减少体积) 和稳定样品 (去除蛋白酶)

最适用层析技术: 离子交换/疏水层析

第二步：中度纯化。去除大部分杂质

最适用层析技术: 离子交换/疏水层析

第三步：精细纯化。达到最终纯度(去除聚合物,结构变异物)

最适用层析技术:凝焦过滤/离子交换/疏水层析/反相层析

4、高效纯化策略：在三步纯化蛋白质过程中，同时考虑到纯化的速度、载量、回收率及分辨率的纯化策略。

5、离子交换色谱：离子交换色谱中的固定相是一些带电荷的基团，这些带电基团通过静电相互作用与带相反电荷的离子结合。如果流动相中存在其他带相反电荷的离子，按照质量作用定律，这些离子将与结合在固定相上的反离子进行交换。固定相基团带正电荷的时候，其可交换离子为阴离子，这种离子交换剂为阴离子交换剂；固定相的带电基团带负电荷，可用来与流动相交换的离子就是阳离子，这种离子交换剂叫做阳离子交换剂。阴离子交换柱的功能团主要是－NH2，及－NH3 ：阳离子交换剂的功能团主要是－SO3H及－COOH。其中-NH3 离子交换柱及-SO3H离子交换剂属于强离子交换剂，它们在很广泛的pH范围内都有离子交换能力；-NH2及-COOH 离子交换柱属于弱离子交换剂，只有在一定的pH值范围内，才能有离子交换能力。离子交换色谱主要用于可电离化合物的分离，例如，氨基酸自动分析仪中的色谱柱，多肽的分离、蛋白质的分离，核苷酸、核苷和各种碱基的分离等。

6、吸附色谱：吸附色谱系色谱法之一种，利用固定相吸附中对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程。洗脱次序∶一般为正相，即：极性低的先被洗脱。

7、PCR扩增：PCR技术（polymerase chain reaction）技术能把单个目的基因大量扩增，这个方法必须在已知基因序列或已知该基因所翻译的氨基酸序列。进而推断出因序列的情况下使用。PCR的每次扩增循环包括三步:1）变性,在高温下把双链靶DNA 拆开； 2）在较低的温度下使引物与靶DNA互补； 3）在中间温度下，在DNA多聚酶作用下，引物按模板DNA延长。典型的PCR包括30～50循环，如此重复循环，使被扩增的靶核苷酸以几何级数扩增。

8、基因组文库

基因文库是指整套由基因组DNA片段插入克隆载体获得的分子克隆这总和。

广义的基因文库指来于单个基因组的全部DNA克隆，理想情况下应含有这一基因组的全部DNA序列（遗传信息），这种基因文库常通过鸟枪法获得。

狭义的基因文库有基因组文库和cDNA文库之分。基因文库可用于研究基因的结构、功能和筛选基因工程的目的基因。

9、cDNA文库:以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA

文库。真核生物基因组DNA庞大，复杂度是mRNA和蛋白质的100倍左右，而且含有大量的重复序列，和不被表达的间隔子。这是从染色体DNA出发材料直接克隆目的基因的主要困难。而从mRNA出发的cDNA克隆比基因组克隆要简单得多。

10、基因芯片

基因芯片又叫DNA芯片（DNA chip)，DNA微阵列（DNA microarray), DNA集微芯片（DNA microchip）,寡核苷酸阵列（oligonucleotide array）。

是一种将核酸分子杂交原理与微电子技术相结合而形成的高新生物技术。

将靶标样品核酸或探针中的任一方按阵列形式固定在固相载体（硅片、尼龙膜、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、玻璃片等）上，另一方用荧光分子标记后，加样至微阵列上杂交，然后用荧光扫描或摄像技术记录，通过计算机软件分析处理，获得样品中大量的基因序列和表达信息。

11、基因敲除：基因敲除（gene knock out），又称基因打靶（gene targeting）,是指用外源的DNA与受体细胞基因组中顺序相同或非常相近的基因发生同源重组，整合至受体细胞基因组中并得以表达的一种外源DNA导入技术。对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水平上设计实验，将该基因敲除，或用其他顺序相近基因取代，然后从整体观察实验动（植）物，推测相应基因的功能。

12、同源建模：是一种蛋白质结构预测方法，具体指是利用同同源蛋白质结构为模板来预测未知蛋白质的结构。同源性大于50％时，结果比较可靠；30～50％之间，其结果需要参考其它蛋白的信息。同源性小于30％时，人们一般采用折叠识别方法。同源性更小时，从无到有法更有效。

13、Gene：合成有功能的蛋白质或RNA所必需的全部DNA（部分RNA病毒除外），即一个基因不仅包括编码蛋白质或RNA的核酸序列，还应包括为保证转录所必需的调控序列。

14.genome：细胞或生物体中，一套完整单体的遗传物质的总和，即某物种单倍体的总DNA。对于二倍体高等生物来说，其配子的DNA总和即一组基因组，二倍体有两份同源基因组。

15.Protein：生物体中广泛存在的一类生物大分子，由核酸编码的α氨基酸之间通过α氨基和α羧基形成的肽键连接而成的肽链，经翻译后加工而生成的具有特定立体结构的、有活性的大分子。

16.exon：外显子(expressed region)是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。

17.蛋白质组学研究的两条途径：一条是类似基因组学的研究，即力图"查清"人类大约3万到4万多基因编码的所有蛋白质，建立蛋白质组数据库，即组成蛋白质组学研究；另一条途径，则是着重于寻找和筛选引起2个样本之间的差异蛋白质谱产生的任何有意义的因素，揭示细胞生理和病理状态的进程与本质，对外界环境刺激的反应途径，以及细胞调控机制，同时获得对某些关键蛋白的定性和功能分析，即比较蛋白质组学研究。

18.组成蛋白质组学研究(结构蛋白质组学)

这是一种针对有基因组或转录组数据库的生物体或组织、细胞，建立其蛋白质或亚蛋白质组(或蛋白质表达谱)及其蛋白质组连锁群的一种全景式的蛋白组学研究，从而获得对有机体生命活动的全景式认识。

应该认识到，全基因组研究的发端和升温，是由于大规模基因组测序技术的实现和其后高通量的基因芯片技术的发展所推动的。而蛋白质组迄今还不具备相应的技术基础，且大规模的高通量DNA研究是建立在4种碱基及其配对性质的相对单一和简

单的原则基础上的，而对蛋白质的识别和鉴定的原则要复杂得多。随着对蛋白质组学的深入理解和具体工作的开展，人们逐渐认识到在短时间内建立人类蛋白质组学"完整的"数据库和实现网络资源共享的条件尚未成熟。在没有弄清楚具体蛋白质的结构、功能、表达调控和亚细胞定位之前，其应用前景也不是十分的明确和直接，其可操作性也因此大打折扣。

19.比较蛋白质组学研究(差异蛋白组学、功能蛋白质组学)

以重要生命过程或人类重大疾病为对象，进行重要生理、病理体系过程的比较蛋白质组学研究，是比较蛋白质组学研究的核心。

以分子生物学为代表的生命科学的不断发展与相应技术的急剧进步是分不开的，可以说目前生命科学每一步重大突破都是基于相应技术的突破。虽然蛋白质组学研究的支撑技术(双向凝胶电泳、质谱技术、生物信息学技术等)已经取得了巨大的进步并在蛋白质组学研究中发挥着决定性的作用，但不可否认，无论是蛋白分离技术--2-DE存在的对低丰度蛋白、碱性蛋白、疏水性蛋白的低检测力，还是酵母双杂交系统的缺乏快速、高效的手段获取复杂蛋白质相互作用的多维信息，以及蛋白质的生物信息学研究的应用范围与准确率所需的进一步提高，各种数据的整理和算法的规范，更复杂的信息综合能力，蛋白质相互作用的准确分析，界定相互作用连锁群等方面，都需要新的突破性技术的进一步开发。虽然在微生物中，基因组、转录组基础上的蛋白质全谱研究已有成功报道，但在高等生物尤其是哺乳动物中未见报道，人类组织或细胞的蛋白质组全谱基本未涉及。比照基因组测序式的对人类"完全"蛋白质组进行扫描和建档的研究途径，优先开展筛选特定情况(疾病、农业新品种等)下的蛋白质组中特殊标志蛋白与关键蛋白的研究("差异蛋白质组学")，并迅速运用到满足我国有重大需求的实际应用中去，是一种更符合中国国情的切实可行的研究途径。可以说差异蛋白质组学是功能蛋白质组学研究的一个分支，通过参与不同生理病理过程蛋白质种类和数量的比较，寻找重要生理过程中的关键蛋白和导致疾病发生的标志性蛋白的这类研究，现在正获得国内外众多蛋白质组学研究者日益增多的关注，中国的科学工作者就此提出了一种全新的研究策略：功能蛋白质组学，它是位于对个别蛋白质的传统蛋白质研究和以全部蛋白质为研究对象的蛋白质组研究之间的层次的一个概念，指研究特定时间、特定环境和实验条件下基因组所表达的蛋白质。

20.临床蛋白质组学(clinical proteomics)

任何研究的目的都是要服务于人类，蛋白质组学的研究也不例外。蛋白质组学的研究已涉及到临床的各个方面：

1.诊断：如疾病筛查、疾病分期分型等。

2.指导治疗：如病程分析、用药、手术时机的选择等。

3.提供药物开发的临床依据：如确定药物靶点、新药开发(某些药物本身就是蛋白质)等。

4.预后判断：如根据生物标志物在不同疾病中的变化，从而判断疾病的性质和严重程度等。

21.古细菌

现今最古老的生物群，为地球原始大气缺氧时代生存下来的活化石。为单细胞生物，无真正的核，染色体含有组蛋白，RNA 聚合酶组成比细菌的复杂，翻译时以甲硫氨酸为蛋白质合成的起始氨基酸，细胞壁中无肽聚糖，不同于真细菌，核糖体蛋白与真核细胞的类似。许多种类生活在极端严酷的环境中。与真核生物、原核生物并列构成现今生物三大进化谱系。

22.多聚酶链式反应（PCR）

多聚酶链式反应（PCR）：一种体外扩增DNA的方法。PCR使用一种耐热的多聚酶，以及两个含有20个碱基的单链引物。经过高温变性将模板DNA分离成两条链，低温退火使得引物和一条模板单链结合，然后是中温延伸，反应液的游离核苷酸紧接着引物从5‘端到3’端合成一条互补的新链。而新合成的DNA又可以继续进行上述循环，因此DNA的数目不断倍增。

23.系统生物学

研究生物系统组成成分的构成与相互关系的结构、动态与发生，以系统论和实验、计算方法整合研究为特征的生物学。24.鸟枪法基因组测序

一种分析大片段基因组DNA序列的策略。系将大片段DNA(如噬菌体文库中约40 kb长或细菌人工染色体所含350 kb长的DNA插入片段)随机切成许多1～1.5 kb的小片段，分别对其测序，然后借助序列重叠区域拼接成全段序列。

25.遗传作图(genetic mapping)

遗传作图（genetic mapping）是指应用遗传学技术构建能显示基因以及其他序列待征在基因组上位置的图。遗传学技术包括杂交育种实验，对人类则是检查家族史或系谱。

26.物理作图(physical mapping)

以物理尺度(如碱基对的基因)标明各种遗传标记在基因组上的位置和距离。

27.蛋白质芯片

高密度的蛋白质阵列，是蛋白质阵列的发展。在几平方厘米的面积中可以包含几万个不同的蛋白质点，可用于大规模的分析。

蛋白质芯片是一种高通量的蛋白功能分析技术，可用于蛋白质表达谱分析，研究蛋白质与蛋白质的相互作用，甚至DNA－蛋白质、RNA－蛋白质的相互作用，筛选药物作用的蛋白靶点等。

28.肽质量指纹(peptide mass fingerprint, PMF)

肽质量指纹谱分析（Peptide Mass Fingerprinting，PMF），也称肽指纹图谱，是目前蛋白质组研究中鉴定蛋白较为常用的方法。不同的蛋白质经专一酶解后产生特定的肽段序列，采用生物质谱对肽混合物进行质量分析，结合数据库检索对库中的已知蛋白质进行鉴定。

由于每种蛋白质的氨基酸序列（一级结构）都不同，蛋白质被酶水解后，产生的肽片段序列也各不相同，其肽混合物质量数亦具特征性，所以称为指纹谱，可用于蛋白质的鉴定，即用实验测得的蛋白质酶解肽段质量数在蛋白质数据库中检索，寻找具有相似肽谱的蛋白质。

29.质谱技术原理

质谱方法(Mass Spectroscope,MS)是通过正确测定蛋白质分子的质量而进行蛋白质分子鉴定、蛋白质分子的修饰和蛋白质分子相互作用的研究。质谱仪通过测定离子化生物分子的质荷比便可得到相关分子的质量。

30.开放阅读框(open reading frame, ORF)

开放阅读框[open reading frame，0RF] 是结构基因的正常核苷酸序列，从起始密码子到终止密码子的阅读框可编码完整的多肽链，其间不存在使翻译中断的终止密码子。

当一个新基因被识别，其DNA序列被解读，人们仍旧无法搞清相应的蛋白序列是什么。这是因为在没有其它信息的前提下，DNA序列可以按六种框架阅读和翻译（每条链三种，对应三种不同的起始密码子）。ORF识别包括检测这六个阅读框架并决定哪一个包含以启动子和终止子为界限的DNA序列而其内部不包含启动子或终止子，符合这些条件的序列有可能对应一个真正的单一的基因产物。ORF的识别是证明一个新的DNA序列为特定的蛋白质编码基因的部分或全部的先决条件。

31.虚拟细胞：虚拟细胞(virtualcell)亦称电子细胞(e2cell)"它是应用信息科学的原理和技术,通过数学的计算和分析,对细胞的结构和功能进行分析!整合和应用,以模拟和再现细胞和生命的现象的一门新兴学科"因此,虚拟细胞亦称人工细胞或人工生命32.蛋白质的三级结构：蛋白质三级结构：指一条多肽链在二级结构或者超二级结构甚至结构域的基础上，进一步盘绕，折叠，依靠共价键的维系固定所形成的特定空间结构成为蛋白质的三级结构。

蛋白质三级结构（protein tertiary structure）: 蛋白质分子处于它的天然折叠状态的三维构象。三级结构是在二级结构的基础上进一步盘绕，折叠形成的。三级结构主要是靠氨基酸侧链之间的疏水相互作用，氢键，范德华力和静电作用维持的。

二、简答题

1．蛋白质组学主要包刮那些技术及各自特点

内容多：蛋白质组作图、蛋白质组成分鉴定、蛋白质组数据库构建、新型蛋白质发掘、蛋白质差异显示、同工体比较、基因产物识别、基因功能鉴定、基因调控机制分析、细胞周期、细胞分化与发育、肿瘤发生与发展、环境反应与调控、物种进化、新型药物靶分子、人体病理介导分子、病原菌毒性成分、植物信号识别、植物诱导抗性、免疫增产激发子、抗虫蛋白晶体、植物病害毒素、植物致病相关蛋白等等。

分析技术面广：氨基酸组分、序列测定；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳；毛细管电泳；高效液相色谱；质谱；液质联仪；毛细管电泳-质谱联用；双向凝胶电泳；蛋白质芯片；蛋白质生物信息学；蛋白质结构与功能；园二色谱；X光衍射；高能辐射；蛋白质杂交技术；蛋白质酶学技术。

2.蛋白质组研究的技术路线流程图

3.蛋白样品的制备原则与纯化原理

一、实验样品的制备原则

1)应使所有待分析的蛋白样品全部处于溶解状态（包括多数疏水性蛋白），且制备方法应具有可重现性。

2)防止样品在聚焦时发生蛋白的聚集和沉淀。

3)防止在样品制备过程中发生样品的抽提后化学修饰（如酶性或化学性降解等）。

4)完全去除样品中的核酸和某些干扰蛋白。

5)尽量去除起干扰作用的高丰度或无关蛋白，从而保证待研究蛋白的可检测性。

二、蛋白质的分离纯化方法

（一）根据分子大小不同的纯化方法：透析和超过滤

（二）利用溶解度差别的纯化方法

1.等电点沉淀

2.盐溶和盐析

3.有机溶剂分级分离法

（三）蛋白质的沉淀

1．可逆沉淀 2．不可逆沉淀

4.简述高效液相色谱、气相色谱、质谱、液质联仪的工作原理及用途

1）高效液相色谱：是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。主要应用于氨基酸分析、肽和蛋白质的分离分析及糖类的分析，还包括蛋白质的分离纯化、氨基酸组成分析（氨基酸标本，N 端测序）、蛋白质酶切肽段的分离、注入质谱后进行蛋白质组学的分析、样品纯度的粗鉴定。

2）气相色谱：

3）质谱：

质谱现象的就是不同电荷Z和质量m的各种离子碎片的质量（严格地说应是质量对电荷的比值，质荷比m/z），这些质荷比并不直接给出有关离子结构的信息，但是质核比不同的离子碎片的种类及其相对含量与试样分子的组成和结构有关。

质谱分析是解决核酸一级结构测定的最有利手段之一，包括分子量测定、核酸的序列分析；

同时利用质谱测定寡糖和多糖的结构。

4）液质联用（HLPC-MS）：以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。蛋白质样品在质谱部分和流动相分离，被离子化后，经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开，经检测器得到质谱图。可以对每一个肽段进行序列分析，综合所有MS数据来鉴定蛋白质，大大提高了鉴定的准确度。

5.高效液相色谱有哪些主要特点

它的分离效率高，选择性好，适于各种多元组分复杂混合物的分离；

它的应用范围从无机物到有机物，从天然物质到合成物质，从小分子到大分子，从一般化合物到生物活性物质等。可以说几乎包括了所有类型物质；

它可以根据分离对象，按不同分离机理，广泛选择色谱柱、淋洗体系和操作参数；

它即是精细的分离纯化方法，也是快速、灵敏、准确、简便的分析检测手段；

它可以处理从痕量、微量到常量以至较大规模制备的样品量，可以实现在线检测和自动化操作。

6.怎样进行蛋白质和多肽的氨基酸序列测定

1.蛋白质的N端测序

固相Edman降解是将蛋白质和多肽通过共价偶联在惰性载体上,因而蛋白质与多肽样品与多余的反应试剂以及切割后产生的氨基酸衍生物的分离就非常容易。具体步骤：

1）采用常规的SDS-PAGE方法，凝胶浓度通过前期的实验确定，电泳方法按照Laemmli方法进行.

2）电印迹实验：将蛋白质印迹转移到PVDF(聚偏二氟乙烯)膜上，然后将此PVDF膜片放入测序仪的反应室进行Edman降解。最近， PE／ABI公司推出的配备毛细管HPLC的Procise—CLC型序列仪， PTH氨基酸检测的灵敏度可达0.1p mol。

3）根据各个氨基酸的色谱图与标准氨基酸图谱的对照，可以按顺序测定氨基酸的种类，从而得到蛋白质序列。

4）测序单位根据所提供样品的数量测定了N端的15个氨基酸的序列，足以用来进行PCR引物的设计。

2.运用质谱进行肽段序列测定

测序时，先用几种不同的蛋白水解酶对蛋白质进行酶解，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、嗜热菌蛋白酶(thermolysin)和SV8酶(staphylococcus aureus V8)等。各个酶解片断用HPLC等分离得到的纯肽或者简单的混合肽，可以用MS-MS测定其各组分的顺序，然后通过不同的蛋白水解酶酶解片段顺序，找到重叠部分。进而可得到整个蛋白质的顺序。

蛋白质经过电泳后，分离得到的蛋白质点被切割下来，进行胶内的酶解，或者转印到PVDF膜上，进行膜上酶解。而目前以胶内酶解应用更多。酶解后的产物可以用LC-MS分析肽谱，采用MS-MS测定肽段的序列，然后与数据库中已知蛋白质的肽质谱比较，就可以确定蛋白质是否已知，或是何种蛋白。

7.基因组文库和cDNA文库的构建各有哪些基本步骤

基因组文库的构建

（1）细胞染色体大分子DNA的提取和大片段的制备；

（2）载体DNA的制备；

（3）载体与外源大片段连接；

（4）体外包装及基因组DNA文库的扩增；

（5）重组DNA的筛选和鉴定。

构建cDNA文库通常包括

1） mRNA的提取及其完整性的确定；

2）cDNA的合成和克隆；

（1）cDNA第一链的合成

（2）双链cDNA的合成

（3）cDNA基因与载体的重组

（4）转化

（5）目的cDNA克隆的鉴定

（6）特定cDNA的克隆

3）目的cDNA的鉴定等步骤。

8.简述基因芯片操作流程

制作芯片合成探针杂交结果扫描分析数据

1）DNA微阵列的制备

靶DNA的制备和纯化：以cDNA文库克隆作为靶DNA.

点样：选用Corning GAPS玻片（用γ-amino saline包被）,自动点样仪点样

点样后处理：玻片置于下紫外交联仪中交联（ 70 mj ），80℃下烘烤2~4h

2）探针的制备和纯化：提取两个不同基因品系中的mRNA，用氨基酸修饰的dUTP合成cDNA,分别用Cy3和Cy5标记

3）预杂交：制备预杂交溶液

4）杂交：制备杂交缓冲液；探针变性；探针与芯片杂交

5）杂交后处理：洗去未结合的探针

6）扫描、数据读取和分析：将玻片置于激光共聚焦扫描显微镜（扫描仪）中进行扫描，应用数据读取和分析软件进行分析。9.酵母双杂交技术具有哪些用途

1检验－对功能已知蛋白间的相互作用

优点快速和高灵敏度，且反映了蛋白在体内的相互作用；还能检测出瞬间发生的信号反应，而用体外检测法检测蛋白要经过一系列洗涤过程，常致使相互作用不再发生。融合蛋白由于BD和DNA序列的相互作用而变得更加稳定。并且杂合蛋白一般都是由高拷贝质粒的强启动子过量表达的蛋白，在转录过程中产生了一些复合酶使信号得以放大。

2研究一对蛋白间发生相互作用所必需的结构域

可应用于确定两已知有生理作用的蛋白间的作用位点或结构域。利用此系统已分析和测定了多种重要的结构域，当证实了两个蛋白有相互作用后，可以对其进行缺失实验而找到相互作用发生所必须的氨基酸残基。通过该方法还能研究蛋白质的结构与功能。通常需要对待测蛋白做点突变或缺失突变的处理。

3发现新的作用蛋白质

用已知功能的蛋白基因筛选双杂交cDNA文库，以研究蛋白质之间相互作用的传递途径，寻找与靶蛋白相互作用的新蛋白，是双杂交系统最广泛和最有价值的应用。

4 寻找具有药物治疗作用的小分子多肽

通过双杂交系统筛选和目标蛋白相互作用的多肽，如靶蛋白是药物设计的目标，则有可能得到一些具有药物治疗作用的小分子多肽药物。

5分析新基因的生物学功能

即以功能未知的新基因蛋白克隆在BD载体上，而把将要筛选的cDNA文库克隆在AD载体上，利用双杂交技术可以找到一个新的结合蛋白，这个结合蛋白可能是已知基因也可能是未知基因所编码，然后根据调到的已知基因的功能推测该新基因的功能。

6寻找调控蛋白相互作用的蛋白，在恢复转录活性的双杂交系统中加入某一分子化合物后再检测报告基因的表达强度，可用来寻找抑制蛋白质之间相互作用的小分子化合物。

7蛋白质相互作用图谱的构建

随着基因组研究计划的开展，及mRNA在不同组织器官的不同发育阶段表达图谱的构建，蛋白在不同时空状态下相互作用图谱的构建也逐渐展开。酵母蛋白质相互作用的横向研究是近年来双杂交系统最引人注目的应用，用以揭示多种细胞活动过程中各控制因子间的联系。

10.简述生物学中心法则的原理。

中心法则(genetic central dogma)，是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA 自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。

11.简述DNA、RNA和蛋白质三个主要的生物学大分子及其在生命过程中的作用。

DNA是一种长链聚合物，组成单位称为脱氧核苷酸（即 A-腺嘌呤 G-鸟嘌呤 C-胞嘧啶 T-胸腺嘧啶），而糖类与磷酸分子借由酯键相连，组成其长链骨架。每个糖分子都与四种碱基里的其中一种相接，这些碱基沿着DNA长链所排列而成的序列，可组成遗传密码，是蛋白质氨基酸序列合成的依据。

RNA一个核糖核苷酸分子（RNA）由磷酸，核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种，即A腺嘌呤，G鸟嘌呤，C胞嘧啶，U尿嘧啶。其中，U（尿嘧啶）取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。

与DNA不同，RNA一般为单链长分子，不形成双螺旋结构，但是很多RNA也需要通过碱基配对原则形成一定的二级结构乃至三级结构来行使生物学功能。RNA的碱基配对规则基本和DNA相同，不过除了A-U、G-C配对外，G-U也可以配对。

在细胞中

根据结构功能的不同，RNA主要分三类，即tRNA（转运RNA）, rRNA（核糖体RNA）, mRNA（信使RNA）。mRNA是合成蛋白质的模板，内容按照细胞核中的DNA所转录；tRNA是mRNA上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运者；rRNA是组成核糖体的组分，是蛋白质合成的工作场所。

在病毒方面，很多病毒只以RNA作为其唯一的遗传信息载体（有别于细胞生物普遍用双链DNA作载体）。