Ribo-seq翻译组测序技术优化，rRNA占比平均低至14%，新增翻译暂停分析

Ribo-seq (Ribosome profiling)即核糖体印迹测序技术系由 Weissman 课题组于 2009 年首次发表的翻译组学研究技术[1]。利用 Ribo-seq研究者能从基因组水平检测蛋白质的翻译状况获得全面的、高质量的蛋白质翻译速度情况了解蛋白质表达情况及其丰度还能直接对翻译过程进行研究。表观生物通过技术优化将Ribo-seq数据的rRNA占比降至平均14%最低达到5%测序效率更高质量更优获得的翻译组信息更准确助力客户获得更多有价值的研究结果。表观生物Ribo-seq实测数据rRNA平均占比从55%降至14% 表观生物Ribo-seq实测数据rRNA平均占比从55%降至14%技术原理利用核酸酶降解没有核糖体覆盖的 mRNA 片段高通量测序获得 ribosome footprints及核糖体分布的位置信息。而 footprints 密度越高的位点表明翻译延长速率越慢[2] 。Ribo-seq 技术流程[2]技术应用联合 longRNA-seq研究转录本上正在进行的翻译情况深入了解基因调控最重要层面1. 了解转录本上的核糖体分布、翻译活性2. 推测翻译起始位点、ORF 位置3. 确定蛋白翻译效率4. 探究翻译调控和基因表达情况5. 鉴定新蛋白 / 新短肽送样要求样本类型1. 细胞≥ 1×107 个细胞/样本2. 组织≥ 50 mg/样本样本物种仅限人、大小鼠其他物种需评估样品分组1. 常规要求至少 2 组样品包括对照组和实验组临床样本为正常人组和患者组2. 每个样品均进行 Ribo-seq 和 longRNA-seq3. 样本数建议3 VS 3分析内容Ribo-seq 组基本分析1. 原始数据过滤与测序质量评估2. rRNA、tRNA 去除reads 长度过滤3. 参考基因组比对、参考转录组比对4. Ribosome 实验质量质控reads长度分布、RFs分布、3nt周期性特征5. 差异翻译基因分析6. 差异翻译基因热图仅限有生物学重复7. 差异翻译基因GO、KEGG分析8. 基因翻译效率计算需要用 mRNA-seq 或 longRNA-seq9. 差异翻译效率分析10. 差异翻译效率基因GO、KEGG分析11. 密码子使用频率分析12. ORF开放阅读框预测13. 翻译暂停分析对照 RNA-seq 或 longRNA-seq 分析1. 测序原始 reads 去接头质量 控制2. 参考基因组比对3. 基因表达定量分析4. 基因注释5. 差异表达分析6. 差异基因热图绘制 仅限有生物学重复7. 差异基因GO、KEGG分析实测数据分析示例图1. Ribo-seq 比对到基因组的 read 的长度分布情况图2. P-site 信号在 5UTR、CDS、3UTR 区间的分布图3. 细胞沉淀样本的3nt质控图图4. 贴壁活细胞样本的3nt质控图图5. 组织样本的3nt质控图图6. 不同密码子使用频率分析图7.翻译暂停分析客户文章1、Nature通过可编程假尿苷编辑和解码的RNA密码子扩展策略[3]研究团队通过RNA假尿嘧啶Ψ修饰的定点编程首次构建并编码三个全新的Ψ-密码子Ψ codon建立可编程的RNA密码子扩展RNA codon-expansionRCE系统。图7. 研究通过核糖体谱Ribo-seq由表观生物提供分析直接比较显示RCE系统在全翻译组范围内引起的背景通读水平显著低于传统的GCE技术证明其解码过程干扰更小。2、Cell肿瘤产生的氨通过调节性T细胞代谢导致免疫抑制和治疗耐药[4]研究通过整合空间多组学、Ribo-seq等技术系统阐明了肿瘤微环境中氨代谢的核心机制氨积累选择性富集调节性T细胞Treg驱动其通过尿素循环关键酶ASL上调解毒氨同时激活FOXP3-SMS-精胺轴增强线粒体氧化磷酸化OXPHOS从而提升Treg细胞的免疫抑制功能进一步发现抗PD-1疗法引发的肿瘤细胞死亡会通过转氨脱氨途径释放氨反向强化Treg细胞介导的免疫逃逸揭示了靶向氨代谢通路作为克服免疫治疗抵抗的新策略。图8. 采用Ribo-seq绘制Tregs表观生物提供在三种处理条件下对照组、5 mM NH₄Cl处理组、NH₄ClOligomycin联合处理组的全基因组翻译图谱3、Cancer Cellm6A甲基化“阅读器”IGF2BP2塑造AML谷氨酰胺代谢依赖性[5]此研究发现IGF2BP2作为m6A的阅读器通过调控下游基因GPT2、SLC1A5和MYC的mRNA稳定性和翻译从而促进急性髓性白血病AML的谷氨酰胺代谢过程在AML的发生、发展、维持及干性中发挥了重要作用并进一步开发以IGF2BP2为药物靶点的小分子抑制剂CWI1-2为AML的治疗提供新的靶点和策略。图8. 利用Ribo-seq表观生物提供发现IGF2BP2敲减导致全局翻译效率下降4、BloodcircMYBL2 通过募集 PTBP1 调控 FLT3 翻译促进 FLT3-ITD 型急性髓系白血病进展[5]此研究发现 circMYBL2 在 FLT3-ITD 突变型 AML 患者中的表达水平更高在体外和体内实验中敲降 circMYBL2 可抑制 FLT3-ITD AML 细胞的增殖并促进其分化。在机制上circMYBL2 可通过增加 PTBP1 与 FLT3 mRNA 的结合提高FLT3 激酶的翻译效率。敲降 circMYBL2 可破坏对抑制剂耐药的 FLT3- ITD 阳性细胞的细胞活性显著降低 FLT3 激酶的表达水平进而使下游通路失活。本研究提示 circMYBL2 或可成为 FLT3-ITD AML 的潜在治疗靶点。图9. 表观生物提供了 Ribo-seq 测序及生信分析服务。D. Ribo-seq 结果显示circMYBL2 敲降后MOLM-13 细胞基因的核糖体占位翻译效率发生变化E. 敲降 circMYBL2 后Ribo-seq 显示 FLT3 mRNA 的翻译效率下降。表观生物TEL400-775-0875表观生物部分Ribo-seq项目文章Liu J, Yan X, Wu H, et al. RNA codon expansion via programmable pseudouridine editing and decoding.Nature. 2025;643(8074):1410-1420.Gu J, Li Y, Chen Q, et al. Tumor-produced ammonia is metabolized by regulatory T cells to further impede anti-tumor immunity.Cell. 2026;189(2):418-434.e24.Rao H, Wang A, Xu Y, et al. Ribosome Homeostasis Regulated by SETD2 Preserves Intestinal Epithelial Barrier.Adv Sci (Weinh). Published online January 4, 2026.Shi L, Zhang M, Yang H, et al. NAT10 regulates heart development and function by maintaining the expression of genes related to fatty acid β-oxidation and heart contraction.Cell Death Differ. Published online September 13, 2025.Li K, Guo C, Wu X, et al. 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