服務介紹

停滯的核糖體(stalled ribosomes)是指在翻譯過程中暫時停止或顯著放慢移動的核糖體。核糖體停滯可能由于多種原因，包括罕見密碼子的存在、mRNA的超二級結構、損壞的mRNA或特定的結合蛋白質的存在，直接導致異常蛋白的合成或核糖體的缺乏，從而調控翻譯。核糖體碰撞形成的串聯雙核糖體，可介導共翻譯事件，對細胞穩態具有重要作用。

核糖體碰撞發生在大多數內源性mRNA上。（source：Meydan S., et al.）

Disome-seq是指分離核糖體-RNA復合物后，用RNase進行酶切消化，裸露的RNA被酶切，而核糖體保護的RNA得以保留。然后分離純化得到雙核糖體保護的RNA片段，進行建庫測序。

Disome-seq實驗流程概要（source：Su D, et al., 2024）

技術優勢

①揭示全局RNA中碰撞雙核糖體的足跡；

②針對性研究翻譯停滯、共翻譯等特殊的翻譯調控事件；

③可增加核糖體圖譜分析環節，通過檢測雙核糖體的特征峰，篩選合格樣本進入下游分析流程，有效保障建庫測序數據質量。

吉賽翻譯組技術服務內容

                                                                   Polysome Profiling圖譜示例

特點	Polysome profiling/ Polysome-seq	Ribo-seq	RNC-seq	Disome-seq
mRNA長度	全長	核糖體保護片段區域	全長	雙核糖體保護片段區域
翻譯中RNA回收難度	難	難	易	難
起始量	多	多	少	多
測序方法	Microarray/NGS	NGS	Microarray/NGS	NGS
測序長度	任意	22-35 nt	任意	約54-68 nt
檢測序列變異	√	×	√	×
UTR	√	×	√	×
檢測核糖體位置、密度、ORF、uORF	×	√	×	√
每條mRNA上核糖體數目	√	×	×	×
技術難點	離心，梯度液分離，RNA 回收	酶切條件	RNC-mRNA 易斷裂	酶切條件
生理條件	√	√	√	√
吉賽服務項目	圖譜（5或18組分）	Ribo-seq測序分析	RNC-seq測序分析	無圖譜-Disome-seq測序分析
	圖譜+RNA（5或18組分）
	圖譜+qPCR（5或18組分）
	圖譜+WB（5或18組分）			圖譜+Disome-seq測序分析
	圖譜+測序（組分⑤單文庫）
	圖譜+測序（雙文庫-Light+Heavy組分）
	圖譜+測序（雙文庫-Free+Binding組分）

 

Disome-seq揭示廣泛的核糖體碰撞促進共翻譯蛋白折疊

標題：Disome-seq reveals widespread ribosome collisions that promote cotranslational protein folding

發表期刊：Genome Biol

發表時間：2021年1月5日

該項研究利用Disome-seq，對受兩個串聯核糖體保護的mRNA片段進行測序，這是翻譯停滯期間5 ' -延長的核糖體與3 ' -暫停的核糖體碰撞的產物。研究發現，當終止密碼子位于A位點時，核糖體釋放緩慢，當脯氨酸、甘氨酸、天冬酰胺和半胱氨酸位于P位點時，形成肽鍵的速度緩慢，當聚賴氨酸從核糖體出口通道緩慢離開時，廣泛存在核糖體碰撞。低溫電鏡觀察到的二聚核糖體與相關蛋白質量控制途徑的底物構象不同。碰撞發生在α螺旋的間隙區域，該處翻譯暫停可以防止來自下游肽的折疊干擾。暫?；蚺鲎驳暮颂求w與特定的伴侶蛋白相關，這可以幫助新生肽的共翻譯折疊。

圖1  Disome-seq檢測monosome-seq中缺失的翻譯停頓。

a Disome-seq檢測在營養培養基中培養的二聚核糖體示意圖。

b在營養培養基中培養的酵母細胞獲得的二聚核糖體足跡的長度分布。

c在酵母基因組中檢測到廣泛的核糖體碰撞。

d單核糖體體密度高的基因核糖體碰撞更頻繁。

e單核糖體足跡（藍色）和二聚核糖體足跡（橙色）檢測到的平移停頓很少重疊。只有足跡豐度大于對應基因平均值的密碼子位點被認為是翻譯暫停。

f 二聚核糖體測序獲得的兩個基因翻譯停頓的獨特信息的例證。沿著CYC8和TEF4的編碼序列（CDS）顯示單體足跡（藍色）或二體足跡的前導核糖體（橙色）的a位點。

g估計酵母停頓離人類最近的停頓距離的示意圖。