在“【技术应用】解密翻译过程：Ribo-seq技术的革命性发现”中，小编分享了Ribo-seq技术的独特优势与核心发现。那么该技术如何应用于基础研究中？它又是如何巧妙地将多组学数据串联起来，成为解码生命奥秘的关键纽带？今天，尊龙凯时为大家继续解锁基因表达的新视角。

转录组数据反映了mRNA的丰度，而Ribo-seq数据则揭示了翻译效率。通过比较这两者，可以对不同基因的翻译效率进行定量分析，深入了解翻译水平上的基因表达调控机制。例如，某些基因的mRNA丰度较高但翻译效率较低，可能受到翻译抑制因子的调控。

研究思路与应用案例

2025年3月4日，东京大学医学研究所的Inada团队在《Nature Communications》上发表了一项研究，利用RNA-seq和Ribo-seq技术发现，Grr1在酵母中的UPR（未折叠蛋白反应）过程中，介导Ubp3的降解，以维持eS7A的单泛素化水平，从而促进HAC1i mRNA的翻译。此外，Grr1还独立于Ubp3和eS7A的泛素化，促进HAC1u mRNA的剪接。Grr1的F-box和LRR结构域对其功能至关重要，全面揭示了其在UPR中的重要作用，尤其是在HAC1 mRNA的剪接和翻译过程中的调控机制。

在基因表达的复杂调控网络中，非编码RNA（ncRNA）长期以来被视为“暗物质”，其功能机制尚未完全阐明。随着Ribo-seq技术的不断进步，我们得以挖掘ncRNA的潜能。Ribo-seq能够捕捉核糖体在RNA上的精准位置（包括mRNA和非编码RNA），与ncRNA的联合分析显示，某些ncRNA并非完全“非编码”，而可能参与翻译过程，生成功能性小肽或调控蛋白质合成，从而为深入揭示小肽的分子机制和功能特性提供关键视角。

研究的进一步深入

研究表明，circRNA编码的蛋白在肿瘤进展中扮演重要角色。例如，在胶质母细胞瘤（GBM）中，这种大脑最常见的恶性原发性肿瘤因其预后不良而备受关注。张弩教授的团队通过整合Ribo-seq、circRNA-seq和质谱分析技术发现，在GBM中，circ-E-Cad显著高表达，并能够翻译生成功能性蛋白C-E-Cad。深入机制研究显示，C-E-Cad通过分泌途径释放至细胞外，特异性结合表皮生长因子受体（EGFR），激活STAT3、PI3K/AKT和MAPK/ERK等关键信号通路，促进肿瘤干细胞的自我更新能力，为GBM的恶性进展提供新的分子机制解释。

表观组数据则反映了基因表达的调控信息，如DNA甲基化和组蛋白修饰等。将这些数据与Ribo-seq结合，可以研究表观遗传修饰对翻译效率的影响，进一步揭示表观遗传调控在翻译过程中的作用。与RNA甲基化的结合，尤其是m6A修饰，能够揭示RNA修饰对翻译调控的影响。RNA甲基化可直接或间接影响核糖体与mRNA的结合及翻译效率，改变Ribo-seq检测到的核糖体保护片段的分布和丰度。

跨学科研究的重要性

基因与其产物之间并不是简单的线性关系，而是构成复杂的相互作用网络。作为生命活动的直接执行者，蛋白质的组成及含量变化一直是生物医学研究的核心议题。尽管RNA-seq技术可以监测基因表达的变化，并用于推测蛋白质含量，但由于翻译调控、翻译后修饰和蛋白质周转率等因素的影响，mRNA与蛋白质的含量之间往往缺乏显著相关性。

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