核糖体谱（Ribo-seq）

什么是Ribo-seq

Ribo-seq或“核糖体谱”是指对与核糖体相关的主动翻译RNA片段进行测序。该技术提供了关于样品中所有可翻译分子的精确和定量信息，包括 信使核糖核酸 以及其他潜在的可翻译RNA分子，例如 lncRNAs 和 环状RNA.

Ribo-seq是翻译体测序中最常用的方法之一。该技术涉及使用核糖核酸酶消化细胞RNA，以获得正在积极翻译的核糖体保护的RNA片段，通常称为“核糖体足迹”（RF）。这些RF的长度通常约为30个核苷酸。随后，这些核糖体保护的片段被富集、深度测序和分析。Ribo-seq在全基因组水平上提供有关蛋白质翻译效率的信息，能够发现新的蛋白质或短肽，并允许研究人员结合转录组数据计算RNA的翻译效率。通过将这些数据与蛋白质组学信息相结合，可以分析瞬时翻译和蛋白质积累之间的关系，从而有助于研究蛋白质降解效应。翻译组测序是RNA和蛋白质之间的桥梁，可以研究基因翻译的各个方面，如水平、区域和速率。当与转录组数据、小RNA测序、蛋白质组学和其他分析相结合时，它有助于更精确地研究转录后和翻译调控机制。

我们的核糖体分析策略

博凯森生物提供了一种核糖体分析策略，该策略基于核糖体保护的mRNA片段的深度测序，并能够以亚警戒线分辨率对翻译进行全基因组研究。使用核酸酶消化，通过分析mRNA模板的保护区~30nt，可以精确地确定核糖体的位置和翻译的信息。

Fig.1 Ribosome-protected mRNA

核糖体谱的应用

• 核糖体保护的mRNA序列。
• 活性mRNA翻译与测序的研究。
• 蛋白质丰度预测。
• 确定翻译起点
• Investigation of transcriptional control and post-transcriptional regulation.

核糖体分析工作流程

Using nuclease digestion to isolate nuclease-resistant ribosome, the translated message can be precisely determined by analyzing the protected 30 nucleotides during translation.

样品要求

• 冷冻细胞或组织样本

测序服务

• Illumina高通量测序仪
• Flexible service options，single-end or paired-end sequencing, optional reads number according to research goals.

生物信息学分析

Ribo-seq研究策略

人类心灵的翻译景观

影响系数：36.216
测序策略：Ribo-seq& mRNA序列

在本研究中， mRNA测序 对65例扩张型心肌病（DCM）患者和15名正常对照者的左心室心肌组织进行了核糖体谱分析（ribo-seq）。该分析侧重于DCM和健康对照组中翻译RNA分子的总体情况。结合先前关于心脏组织的蛋白质组学数据，本研究系统地分析了左心室心肌组织中翻译的开放阅读框（ORFs）及其相应的蛋白质或肽。共鉴定出1090个上游ORF（uORF）、20763个常规ORF和74个下游ORF（dORF）。此外，还包括来自169个长非编码RNA（lncRNA）的339个小ORF（sORFs）（见图1）。此外，通过分析ribo-seq数据，基于穿过环状RNA连接位点的读取，发现了40个可翻译的环状RNA（circRNA）分子，标准是至少三个样本中穿过连接的最小长度为9nt，总读取计数至少为5（见图2）。这40个环状RNA来源于39个基因，其中包括6个环状RNA，其翻译产物在早期蛋白质组学研究中已有暗示。值得注意的是，在这些环状RNA中，有众所周知的分子，如CDR1as。重要的是，circCFLAR、circSLC8A1、circMYBPC3和circRYR2是新发现的在心肌中具有翻译潜力的circRNA分子。

图1。主动翻译快照

图2:可翻译环状RNA分子的核糖核酸谱分析

参考：

1. van Heesch S等人，。人类心灵的翻译景观。细胞。2019年6月27日；178（1）：242-260。 细胞.2019