核糖體是大部分細胞中體積最大的大分子之一,密度較高,基于這些特點,Polysome-seq利用蔗糖梯度超速離心法可分離游離、結合40S核糖體小亞基、結合60S核糖體大亞基或結合單/多個核糖體的mRNA分子。將上述感興趣的各個組分的溶液進行濃縮、提取RNA,然后通過高通量測序分析,能有效地分析翻譯組,如翻譯效率、非編碼RNA的翻譯或與翻譯調控高度相關的非翻譯區(UTRs),有利于研究從RNA到蛋白之間的翻譯水平調控機制。

Polysome profiling實驗流程概要(source:Su D, et al., 2024)
技術應用
①準確檢測蛋白翻譯效率;
②分析目標RNA降解、翻譯起始和抑制等機制,研究翻譯調控與基因表達;
③挖掘潛在翻譯的非常規RNA,如lncRNA、circRNA的翻譯。
①直觀反映翻譯狀態:Polysome profiling技術能夠直觀地反映細胞和組織內的翻譯狀態,通過分析不同組分中mRNA的分布,可以了解特定mRNA的翻譯活躍程度;
②有助于理解翻譯動態變化:Polysome profiling能夠檢測翻譯中發生巨大變化的RNA,結合測序技術,有助于理解在不同生理或病理狀態下翻譯動態的變化。
測序平臺:Illumina HiSeq X10
測序模式:PE150
測序數據量:10G

Polysome Profiling圖譜示例
特點 | ||||
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) |
翻譯組重構控制飲食及其對腫瘤發生的影響
標題:Remodelling of the translatome controls diet and its impact on tumorigenesis
發表期刊:Nature
發表時間:2024年8月14日
利用高通量測序技術(PolyRibo-seq),分析小鼠模型肝臟在禁食狀態下的翻譯組變化。使用肝臟組織樣本進行多聚核糖體超速離心分級分離,得到含有不同數量核糖體的mRNA。將分離出的mRNA進行純化,并用于建文庫測序。研究顯示在禁食期間,全局翻譯下降,肝臟細胞選擇性地重構翻譯組。

c. 蔗糖梯度分離喂食和禁食24 h的WT肝裂解物的代表性多聚核糖體圖譜。無翻譯或低翻譯部分(2-7)和多聚核糖體部分(8-13)用于PolyRibo-seq;
d. 空腹時轉錄本翻譯效率(TE)的log2倍變化(FC)火山圖。紅點表示翻譯水平顯著上調的基因;
e. 以Wiki通路為基礎,富集了翻譯顯著上調的基因;
f:在喂食和禁食的WT肝臟蔗糖梯度部分,指示mRNA分布的百分比。
基礎分析
原始數據質控評估
比對結果質控評估
基于基因表達的樣品主成分分析
差異基因表達及相關通路富集分析
circRNA預測及鑒定
circRNA差異分析
差異circRNA宿主基因的通路富集分析
差異circRNA的靶向miRNA預測分析
長鏈非編碼RNA差異分析
高級分析
差異長鏈非編碼RNA的調控基因的通路富集分析
circRNA及靶向miRNA網絡調控
部分結果展示

polysome profiling 實驗圖譜

顯著性差異表達基因熱圖

比較差異表達基因火山圖

GO 功能分析


KEGG 富集分析
Polysome-seq原始樣本送樣建議
送樣類型 | 送樣量 | 備注 |
細胞(細胞數) | ≥ 1×10^7 | 無支原體污染 |
動物組織 | ≥ 300 mg |
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植物組織 | ≥ 500 mg |
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*翻譯組測序的細胞樣本處理方法和轉錄組測序不一樣,具體處理、保存和運輸方法請咨詢技術支持。
物種范圍:人、小鼠、大鼠等,其他物種請詳詢銷售或技術支持