denovo測序技術(shù)揭秘：解析未知肽段結(jié)構(gòu)與功能

"De novo" 測序技術(shù)是生物信息學中的一種技術(shù)，主要用于確定新的或未知的蛋白質(zhì)或肽段的氨基酸序列。與重復測序相比，這項技術(shù)特別關(guān)注那些尚未被鑒定或者在已有數(shù)據(jù)庫中沒有的蛋白質(zhì)或肽段。

一、 為什么需要De novo測序？

盡管存在大量的已知蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)，但仍然有大量的蛋白質(zhì)和肽段的序列和功能尚未被發(fā)現(xiàn)。De novo測序可以幫助研究人員揭示這些尚未鑒定的蛋白質(zhì)或肽段的氨基酸序列。

二、如何進行De novo測序？

De novo測序主要依賴質(zhì)譜技術(shù)，特別是串聯(lián)質(zhì)譜 (Tandem Mass Spectrometry, MS/MS)。在該技術(shù)中，肽段被電離并進入質(zhì)譜儀，在那里它們被進一步分裂成較小的碎片。這些碎片的質(zhì)量被測量并用于推斷原始肽段的氨基酸序列。

三、解析未知肽段的結(jié)構(gòu)與功能：

1、結(jié)構(gòu)解析:

通過De novo測序得到的氨基酸序列可以被用于預測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測算法，如AlphaFold，已經(jīng)可以基于氨基酸序列準確地預測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。

2、功能解析:

一旦得到了肽段或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，研究人員可以進一步進行功能實驗，如結(jié)合實驗、酶活性測定等，來確定其生物學功能。此外，通過與已知蛋白質(zhì)或功能域的比較，也可以推測其功能。

圖1

四、De novo測序的挑戰(zhàn)：

1、碎片解析的復雜性:

根據(jù)碎片的質(zhì)量推斷原始肽段的序列是復雜的，并且可能會有多種可能的序列。

2、長肽段的測序難度:

長肽段可能會產(chǎn)生大量的碎片，這使得序列推斷更加困難。

3、數(shù)據(jù)量大:

De novo測序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量通常很大，需要強大的計算能力和專業(yè)的軟件來分析。