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核糖体图谱技术在植物学研究中的应用
王豫颖, 王威浩
植物学报    2022, 57 (5): 673-683.   DOI: 10.11983/CBB22028
摘要   (235 HTML4 PDF(pc) (953KB)(277)  

随着高通量测序技术的持续发展和进步, 开发出很多新颖的测序技术, 为诸多悬而未决的生物学难题提供了解决方案。其中, 核糖体图谱技术能够在全基因组水平和单核苷酸分辨率上监控细胞内的翻译事件, 填补了转录组学和蛋白质组学研究之间的空隙。核糖体图谱技术不仅能够鉴定处于翻译状态的RNA分子, 还能够精确定位RNA分子上正在翻译的核苷酸, 进而准确描绘RNA分子上的开放阅读框。此外, 结合转录组测序数据, 核糖体图谱技术还可以确定每个转录本上的核糖体数量, 从而计算每个转录本的翻译效率。目前, 核糖体图谱技术已成功应用于动物、植物和微生物等研究领域, 加深了人们对翻译调控机制的认识。然而, 由于植物细胞和组织的特性, 核糖体图谱技术在植物学研究中的应用仍然存在局限。该文综述了核糖体图谱技术的实验原理, 以及在植物学研究中的相关进展。



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图1 核糖体图谱实验流程示意图
(A) 在核糖体图谱技术(Ribo-seq)中, 多聚核糖体经RNA酶消化成单核糖体, 约30 nt的受核糖体保护的mRNA片段(RPFs)未被RNA酶降解; 将单核糖体解离, 并从中分离和纯化RPFs用于高通量测序, 仅mRNA的蛋白编码区有测序信号; (B) 搭配转录组测序(RNA-seq), 可计算出每条转录本的翻译效率, 在转录组测序中整个转录本上均有测序信号。5′UTR: 5′端非翻译区; 3′UTR: 3′端非翻译区; ORF: 开放阅读框
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