Disome-seq

服务介绍

停滞的核糖体(stalled ribosomes)是指在翻译过程中暂时停止或显著放慢移动的核糖体。核糖体停滞可能由于多种原因，包括罕见密码子的存在、mRNA的超二级结构、损坏的mRNA或特定的结合蛋白质的存在，直接导致异常蛋白的合成或核糖体的缺乏，从而调控翻译。核糖体碰撞形成的串联双核糖体，可介导共翻译事件，对细胞稳态具有重要作用。

核糖体碰撞发生在大多数内源性mRNA上。（source：Meydan S., et al.）

Disome-seq是指分离核糖体-RNA复合物后，用RNase进行酶切消化，裸露的RNA被酶切，而核糖体保护的RNA得以保留。然后分离纯化得到双核糖体保护的RNA片段，进行建库测序。

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

技术优势

①揭示全局RNA中碰撞双核糖体的足迹；

②针对性研究翻译停滞、共翻译等特殊的翻译调控事件；

③可增加核糖体图谱分析环节，通过检测双核糖体的特征峰，筛选合格样本进入下游分析流程，有效保障建库测序数据质量。

吉赛翻译组技术服务内容

                                                                   Polysome Profiling图谱示例

特点	Polysome profiling/ Polysome-seq	Ribo-seq	RNC-seq	Disome-seq
mRNA长度	全长	核糖体保护片段区域	全长	双核糖体保护片段区域
翻译中RNA回收难度	难	难	易	难
起始量	多	多	少	多
测序方法	Microarray/NGS	NGS	Microarray/NGS	NGS
测序长度	任意	22-35 nt	任意	约54-68 nt
检测序列变异	√	×	√	×
UTR	√	×	√	×
检测核糖体位置、密度、ORF、uORF	×	√	×	√
每条mRNA上核糖体数目	√	×	×	×
技术难点	离心，梯度液分离，RNA 回收	酶切条件	RNC-mRNA 易断裂	酶切条件
生理条件	√	√	√	√
吉赛服务项目	图谱（5或18组分）	Ribo-seq测序分析	RNC-seq测序分析	无图谱-Disome-seq测序分析
	图谱+RNA（5或18组分）
	图谱+qPCR（5或18组分）
	图谱+WB（5或18组分）			图谱+Disome-seq测序分析
	图谱+测序（组分⑤单文库）
	图谱+测序（双文库-Light+Heavy组分）
	图谱+测序（双文库-Free+Binding组分）

 

Disome-seq揭示广泛的核糖体碰撞促进共翻译蛋白折叠

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

发表期刊：Genome Biol

发表时间：2021年1月5日

该项研究利用Disome-seq，对受两个串联核糖体保护的mRNA片段进行测序，这是翻译停滞期间5 ' -延长的核糖体与3 ' -暂停的核糖体碰撞的产物。研究发现，当终止密码子位于A位点时，核糖体释放缓慢，当脯氨酸、甘氨酸、天冬酰胺和半胱氨酸位于P位点时，形成肽键的速度缓慢，当聚赖氨酸从核糖体出口通道缓慢离开时，广泛存在核糖体碰撞。低温电镜观察到的二聚核糖体与相关蛋白质量控制途径的底物构象不同。碰撞发生在α螺旋的间隙区域，该处翻译暂停可以防止来自下游肽的折叠干扰。暂停或碰撞的核糖体与特定的伴侣蛋白相关，这可以帮助新生肽的共翻译折叠。

图1  Disome-seq检测monosome-seq中缺失的翻译停顿。

a Disome-seq检测在营养培养基中培养的二聚核糖体示意图。

b在营养培养基中培养的酵母细胞获得的二聚核糖体足迹的长度分布。

c在酵母基因组中检测到广泛的核糖体碰撞。

d单核糖体体密度高的基因核糖体碰撞更频繁。

e单核糖体足迹（蓝色）和二聚核糖体足迹（橙色）检测到的平移停顿很少重叠。只有足迹丰度大于对应基因平均值的密码子位点被认为是翻译暂停。

f 二聚核糖体测序获得的两个基因翻译停顿的独特信息的例证。沿着CYC8和TEF4的编码序列（CDS）显示单体足迹（蓝色）或二体足迹的前导核糖体（橙色）的a位点。

g估计酵母停顿离人类最近的停顿距离的示意图。