前言

随着科学技术的发展，围绕中心法则的多个组学都经历了蓬勃的发展。在信息传递层面，蛋白质是基因表达的最终产物，是生命活动的主要承担者，也是生理功能的执行者。以往由于技术发展的先后，很多科研工作者偏向于选择转录组学测序来研究生命现象背后的机制，默认mRNA表达丰度=蛋白质表达丰度。随检测技术的进步，越来越多的证据显示出中心法则中信息传递的复杂性。

通常，研究者为了获得更全面的样本信息，会选择两个或多个组学进行考察，从而多维度、系统性的解析表型背后的分子机制。但在数据分析过程中，很容易发现两/多组学的结果并不都能与预期相符。今天我们以蛋白组学和转录组学的数据为对象，探讨下为什么会存在结果不一致的情况。

蛋白组学和转录组学结果为何存在不一致

在【多组学】科研私话 | 蛋白组学+转录组学的研究意义究竟何在？这篇文章中，我们大致介绍了下蛋白组学和转录组学不一致的一些理论因素，比如mRNA的降解速率、核糖体结合位点、 蛋白拷贝数、蛋白翻译后修饰等。从转录组到蛋白质组会经历一个复杂且精细的调控过程，造成一些状况，比如为何处理组中显著上调的基因，在蛋白层面的变化却不显著或者呈现下调，为什么表达丰度很高且显著上调的基因，在蛋白组甚至没有找到对应的蛋白？

上述状况的出现，于实验上，有检测技术不同造成的原因（虽然这部分比例比较低，但的确有）。如转录组测序依赖PCR技术，能够反映拷贝数的差异（2的N次方）；蛋白组检测依赖质谱仪器，考察蛋白微克数的变化；这两种方法的敏感性存在不同。或者，蛋白通过修饰作用发生生理功能改变，这种情况未能通过常规蛋白组学数据发现。于理论上，是mRNA到蛋白质的翻译过程并非是信息的简单传递，而是针对生物体系所处状态对蛋白丰度表达进行了精细的再编排（图1）。

 中心法则的信息传递流程（图1）

在上图的中心法则信息传递过程中，蛋白质丰度的变化最终会引起下游代谢物浓度的变化，而一些代谢物和酶也会反过来调控mRNA，形成“反馈调节”。反馈调节分为正反馈和负反馈，其中负反馈对应了趋势相反的组学数据。负反馈可以起到维持系统平衡的功能，当平衡被打破，负反馈则发挥对应的调控作用。比如说蛋白被泛素化降解后，对应的代谢物浓度下调，通过负反馈作用能够让其mRNA上调。或者，生物扰动信号被优先传递给蛋白质，通过蛋白酶活的快速反应来调节机体代谢，比起从mRNA的调控更为经济且高效。再或者，某个蛋白通过修饰作用（磷酸化、乙酰化等）功能被激活，那么通过负反馈，也能够使其mRNA表达降低，但是这种情况下蛋白的变化主要发生在修饰层面，需要通过修饰蛋白组学检测才能发现。

生物体被扰动后，若主要通过蛋白修饰进行调控，很多人会担心检测常规转录组学和蛋白组学会造成资源的浪费。其实不然，常规组学的数据给科研工作者提供了分析的基础，后续小编也会给老师们介绍下修饰蛋白组和常规蛋白组学的关联意义。

如何面对

当发现转录组学和蛋白组学结果不一致时，首先需要避免排斥心理，认可这种情况是客观真实的情况。对于数据的不一致情况建议不要视而不见，或者仅取二者一致的数据进行后续的分析。对于科研大牛而言，这些不一致提示了新的可能机制，通过开展具体实验来验证猜想。即便不能开展验证，亦能够从多个角度进行推测，让数据更加立体且有创新性，提高研究成果的新颖性。

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