蛋白质组学（proteomics）
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如果说基因组是细胞全部食谱的清单，那么蛋白质就是任一时刻正在烹制的实际菜肴——而细胞真正靠以运转的正是它们。基因组告诉你什么能被做出来；它并不告诉你此刻正在做什么、做了多少、又经过了怎样的修饰。蛋白质组学是对某一时刻一个细胞、组织或样品中所有蛋白质的大规模研究——也就是蛋白质组（proteome）。
由于没有哪台机器能像测序仪读 DNA 那样逐个字母地“读”蛋白质，蛋白质组学便依赖质谱（mass spectrometry）。其思路用平白的步骤说就是：取一团蛋白混合物，用一种酶把它们切成短肽，再用质谱仪以极高的精度称量这些肽；然后把每条肽进一步打断、称量碎片。由于每种氨基酸都有已知的质量，这一组质量的图样就像一枚指纹，软件用基因组预测出的蛋白作为查找表，把它匹配回它所来自的蛋白。比较样品间的信号强度，就能估计每种蛋白存在多少。
蛋白质组学之所以重要，是因为干大部分活的是蛋白而非基因，而且蛋白的水平往往与它的 RNA 对不上——一个基因可以被大量转录却只产出很少的蛋白，反之亦然。关键在于，它捕捉到基因组和转录组都捕捉不到的东西：哪些蛋白带有像磷酸化这样的化学修饰、哪些蛋白与哪些伙伴结合、以及这一切在疾病中如何改变。诚实的局限是技术性的：质谱看到丰度高的蛋白远比看到稀有蛋白容易，鉴定是带概率的匹配而非确定结论，而且蛋白质组并不是一份固定的清单，而是一个分分钟都在变的移动靶。
为了弄清细胞受到压力时有什么变化，一项蛋白质组学研究把受压细胞和正常细胞的蛋白消化成肽，用质谱称量它们，并报告说一种应激反应蛋白的丰度高了三倍、且新发生了磷酸化。
质谱通过称量肽段来鉴定并定量那些实际存在的蛋白质。
蛋白质的水平常常与 RNA 的水平对不上，所以转录组不能可靠地代替蛋白质组。质谱对丰度高的蛋白的检测也远比对稀有蛋白容易。