中心法則告訴我們基因先經過轉錄形成mRNA，然后翻譯形成蛋白質發揮功能。mRNA高通量檢測技術的發展較早，因此前期大量關于生物功能或病理機制的研究都是從mRNA開始。然而：
01 mRNA水平≠蛋白水平，蛋白才是真實事件的反應
由于轉錄后調控以及翻譯后調控的存在，所以mRNA的表達水平并不能代表蛋白質的水平，這也是我們實驗中常常會遇到的PCR結果和WB結果不符的原因。當前的研究表明，mRNA和蛋白的相關性約在0.3-0.5之間，因此單獨只研究mRNA的表達是不充分或偏倚的。而蛋白質作為細胞功能的主要執行者，它是最終參與細胞生物學過程的主要效應分子。因此，蛋白表達水平才是真實的基因表達情況的反應。近些年，隨著基于質譜技術的蛋白組學的發展，為疾病病理機制研究和治療靶點的發現提供新的路徑，當前已經發表了大量的從蛋白組學開始的文章。
02 轉錄組和蛋白組聯合研究趨勢上升
鑒于轉錄組和蛋白組是關系非常緊密且處于上下游的兩個組學，所以這兩個組學的聯合研究尤其受到了研究者的青睞。我們在PubMed里可以搜到大量轉錄組和蛋白組聯合研究的文獻，且數量逐年增加，這也是多組學聯合研究趨勢的一種體現。
今天，小編就通過幾篇文獻，介紹一下3-10分左右的、利用轉錄組和蛋白組聯合進行研究的實驗思路。
往期回顧：3-10分文章最常見的實驗思路（一）：蛋白質組學+基因操作相結合
聯合套路一：轉錄組+蛋白組+組學數據堆疊
案例一：轉錄組+蛋白組揭示食用甲基*對小鼠海馬組織轉錄組和蛋白質組的不同改變
甲基*是一種高度神經毒性的*，存在于海產品中。本研究中，作者檢測了被喂食添加0.28mg甲基*、5mg甲基*的食物或者未添加甲基*的對照食物77天后的小鼠海馬組織的蛋白質組和轉錄組變化。甲基*暴露組腦組織中總*含量均顯著升高。在接受低劑量甲基*和高劑量甲基*喂食的小鼠海馬組織的蛋白質和mRNA表達水平都發生了顯著變化。轉錄組學和蛋白質組學分析的聯合揭示了甲基*通過RXR功能和超氧化物自由基降解在內的若干調節特征或途徑對神經毒性、能量代謝和氧化應激的影響。（吉凱基因可提供轉錄組RNA測序、蛋白質組學和IPA分析）
案例二：轉錄組和蛋白質組學聯合揭示腎臟衰老特征
期刊：Elife 影響因子：8.140
我們對衰老過程中腎臟發生的分子變化知之甚少。為了更好地理解這些變化，研究者檢測了不同年齡小鼠腎組織的mRNA和蛋白質水平。作者觀察到隨著年齡的增長，基因和蛋白質水平發生了明顯的變化。mRNA和蛋白質的變化與免疫浸潤增加和線粒體功能下降有關。蛋白質顯示出更大程度的變化，并揭示了一系列廣泛的生物過程中的變化，包括腎臟衰老的獨特的器官特異性特征。最重要的是，作者觀察到在mRNA沒有相應變化的情況下，蛋白質發生了功能上重要的與年齡相關的變化。作者的結果表明，僅轉錄組圖譜提供的腎臟分子衰老特征不完整，對蛋白質變化的檢測對于理解不受轉錄調控的衰老過程至關重要。（吉凱基因可提供轉錄組RNA測序、蛋白質組學、PCA分析及兩組學的聯合分析）
聯合套路二：轉錄組+蛋白組+關鍵蛋白的鎖定&驗證
案例一：大鼠模型的轉錄組和蛋白質組揭示癲癇性心臟損傷的關鍵調節因子
期刊：Epilepsia 影響因子：5.864
癲癇猝死是癲癇患者心功能不全的主要結果。本研究旨在利用顳葉癲癇大鼠模型的全轉錄組和蛋白質組分析，探索與慢性癲癇發作相關的心臟損害的關鍵調節因子。作者對大鼠癲癇模型的心臟組織進行轉錄組和蛋白質組檢測，通過RNA和蛋白層面的分析探索心臟變化的關鍵調節因子。作者共鑒定出1157個差異表達基因和1264個差異蛋白。網絡分析揭示了七個關鍵基因——stat 3、Myc、Fos、Erbb2、Erbb3、Notch1和MAPK 8——可能在癲癇發作介導的心臟變化中起作用。蛋白組學結果支持癲癇動物心臟中轉化生長因子β (TGF-β)通路的激活。此外，基因和蛋白質表達研究確定了STAT3、Erbb和Mapk8在與癲癇反復發作相關的心臟變化中的關鍵作用。（吉凱基因可提供轉錄組RNA測序、蛋白質組學、驗證及相關分析）
案例二：蛋白組學和轉錄組學鑒定S100A4可作為急性髓系白血病的治療靶點
期刊：Leukemia 影響因子：11.528
蛋白質定位異常會干擾正常的細胞功能，驅動腫瘤發展。為了理解這是如何導致急性髓系白血病(AML)的發展，作者將AML患者原始細胞的核蛋白質組和轉錄組與正常人CD34+細胞的進行了比較。蛋白質組的分析確定了顯著影響轉錄調節的網絡和過程，包括11種轉錄因子與7種以前未報道與急性髓系白血病相關的蛋白的異常表達。轉錄組分析發現了40種轉錄因子的變化，但這些mRNA的變化與蛋白質水平的變化不完全相符。與正常CD34+細胞核相比，急性髓系白血病細胞核中差異表達最高且此前未被報道的蛋白質是S100A4。在一項擴大隊列研究中，作者發現核S100A4的過度表達在急性髓系白血病中非常普遍(83%；20/24 AML患者)。急性髓系白血病細胞系中S100A4的敲除顯著影響其存活，而正常造血干細胞祖細胞不受影響。這些數據表明S100A4對急性髓系白血病的生存至關重要，并可能成為急性髓系白血病的治療靶點。（吉凱基因可提供轉錄組RNA測序、蛋白質組學、驗證及基因敲除/敲低等產品）
總結
我們將轉錄組和蛋白組聯合的研究思路簡要總結如下，希望能啟發您更快地開啟自己的實驗探索。（吉凱基因提供從上游組學檢測&分析到下游基因功能操作的服務和產品）
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