在生物体的细胞器、细胞和组织中，各种复杂的生理功能和代谢反应都由蛋白质所维持。蛋白质与基因组序列信息之间，并非“一一对应”的关系。转录后加工、翻译调节及翻译后加工等过程使得生物体总蛋白质数目远远超过有活性的基因数目。因此，蛋白质组 (proteome) 的概念应运而生。蛋白质组是指由在特定的生理、病理条件下一个基因组或一个细胞/组织表达的所有蛋白质。功能基因及其产物的鉴定、分离都需要高效、高分辨率、微量样品的分析鉴定技术，双向电泳和质谱联用已经成为相关实验室的常用研究手段。随着功能基因组时代和蛋白质组时代的到来，双向电泳技术 (Two-dimensional Electrophoresis)已经成为生物学研究的核心技术之一。
双向电泳技术基本原理
1975年，意大利生化学家O’Farrell发明了双向电泳技术。它是利用蛋白质的带电性和分子量大小的差异，通过两次凝胶电泳达到分离蛋白质组的技术(图1)。第一向电泳依据蛋白质的等电点不同，通过等电聚焦将带不同净电荷的蛋白质进行分离。在此基础上，依据蛋白质分子量的不同进行第二向的SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳，将其分离。双向电泳技术包括蛋白样品制备、等电聚焦、在平衡液中平衡胶条和SDS-PAGE电泳等步骤。
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