当前位置: 首页 > 新闻 > 信息荟萃
编号:13467687
蛋白检测技术让精准医疗更准确
http://www.100md.com 2019年5月3日 科普时报
    

    精准医疗,是一种建立在基因组学、蛋白组学和代谢组学等个人分子信息上的新兴医疗体系,是未来医疗事业发展的方向。以蛋白组氨基酸多样性为基础的蛋白检测技术为精准医疗开辟了更准确的医疗途径,使精准医疗从基因组水平过度到了蛋白组水平。

    医事进展

    随着疾病相关非编码氨基酸数据的完善,蛋白组氨基酸多样性将在人类重大疾病的诊断、预后、用药、治疗等方面产生深远的影响,成为精准医疗的重要组成部分。

    按照分子进化学说,在生命形成的初期阶段,最原始的生命形式是由双链RNA组成的、可以自发地复制聚合大分子。通过对双链RNA生命起源的研究,我们发现双链RNA复制过程的熵变是原始生物生存意识的基本单元。按热力学第二定律,自发过程一定是熵增过程,说明双链RNA这个生命体就具有一种主动自我复制的天然倾向或“自我生存意识”,而生存意识正是现代复杂生命体意识形态背后的基本元素。按照这个假设推断,复杂生命的意识应该是整个生物体熵的集合,是各个器官、组织和细胞中的每个生物化学过程熵的集中反映和意识叠加。
, http://www.100md.com
    那么,如何定量测定双链RNA复制过程的熵变,进一步解析熵的意识属性和叠加规则是证实复杂意识的关键,也是解释人类意识的能量本质和具有自我意识人工智能的理论基础。

    应该指出,RNA生命起源学说揭示了生命遗传物质的非唯一性和在进化进程中的可变性。特别是双链RNA编辑给生命的遗传物质带来了更大变数,甚至对现代生命的基因编码和蛋白质功能也带来了不确定性。

    可以想象,生命进化最终从成千上万种化合物中选择了20种α-氨基酸作为基因编码蛋白质的组成,一定存在着各种各样的不确定性或者称为多样性。正是蛋白质维度上的这种氨基酸多样性造成了人类人群的多样性。同时,也造成了人类的各种疾病。但是,由于蛋白质测序技术的限制,人们还不能大规模地测定蛋白组的序列。事实上,基因库收集的蛋白质序列基本上是对DNA序列的理论翻译。所以很遗憾,人们至今并不知道基因编码的蛋白质在多大程度上反映了真正天然蛋白质的精确组成。

, 百拇医药     为了理解天然蛋白质,我们首先提出了“非编码氨基酸”的概念,把天然蛋白质中任何与基因编码不一样的氨基酸残基定义为非编码氨基酸。只要测定了天然蛋白质中的非编码氨基酸,也就测定人类蛋白质的多样性。

    为了解决人类疾病样本资源的困难,我曾与山东大学合作在人类精子蛋白组中发现了至少600多种非编码氨基酸,分布在将近4万个蛋白位点上,大部分从未报道过。这个结果超出了人们的想象,说明天然蛋白质和基因编码蛋白质确实不一样。和基因多样性相比,氨基酸多样性更直接地影响着蛋白质的功能,更可能参与生理病理过程,更有望成为药物靶向和疾病标记物。

    当然,研究生命起源不是目的,揭示生命奥秘的最终目标是造福于人类健康。

    目前,在郑州大学第一附属医院大力支持下,我们研究团队已建立了一个临床系统生物学研究中心,并启动了“人类重大疾病非编码氨基酸的大规模深度测定”计划,目标是在5年内,连续测定上万例常见疾病和区域性重大疾病的非编码氨基酸,建立世界一流的人类疾病相关蛋白质多样性数据库和知识产权体系,并通过与临床一线医生的紧密合作,针对临床治疗中的具体问题,开发蛋白质维度的精准医疗检测技术和临床应用研究。

    (作者系郑州大学第一附属医院临床系统生物学研究中心主任), 百拇医药(杨静华)