Ribo-seq翻译组测序技术优化，rRNA占比平均低至14%，新增翻译暂停分析

Ribo-seq (Ribosome profiling)，即核糖体印迹测序技术，系由 Weissman 课题组于 2009 年首次发表的翻译组学研究技术[1]。利用 Ribo-seq，研究者能从基因组水平检测蛋白质的翻译状况，获得全面的、高质量的蛋白质翻译速度情况，了解蛋白质表达情况及其丰度，还能直接对翻译过程进行研究。

表观生物通过技术优化，将Ribo-seq数据的rRNA占比降至平均14%，最低达到5%！测序效率更高，质量更优，获得的翻译组信息更准确，助力客户获得更多有价值的研究结果。

表观生物Ribo-seq实测数据，rRNA平均占比从55%降至14% 表观生物Ribo-seq实测数据，rRNA平均占比从55%降至14%

技术原理

利用核酸酶降解没有核糖体覆盖的 mRNA 片段，高通量测序获得 ribosome footprints，及核糖体分布的位置信息。

而 footprints 密度越高的位点，表明翻译延长速率越慢[2] 。

Ribo-seq 技术流程[2]

技术应用

联合 longRNA-seq，研究转录本上正在进行的翻译情况，深入了解基因调控最重要层面：

1. 了解转录本上的核糖体分布、翻译活性

2. 推测翻译起始位点、ORF 位置

3. 确定蛋白翻译效率

4. 探究翻译调控和基因表达情况

5. 鉴定新蛋白 / 新短肽

送样要求

• 样本类型：

1. 细胞，≥ 1×107 个细胞/样本

2. 组织，≥ 50 mg/样本

样本物种：仅限人、大小鼠，其他物种需评估

• 样品分组

1. 常规要求至少 2 组样品，包括对照组和实验组（临床样本为正常人组和患者组）

2. 每个样品均进行 Ribo-seq 和 longRNA-seq

3. 样本数建议：3 VS 3

分析内容

Ribo-seq 组基本分析

1. 原始数据过滤与测序质量评估

2. rRNA、tRNA 去除，reads 长度过滤

3. 参考基因组比对、参考转录组比对

4. Ribosome 实验质量质控（reads长度分布、RFs分布、3nt周期性特征）

5. 差异翻译基因分析

6. 差异翻译基因热图（仅限有生物学重复）

7. 差异翻译基因GO、KEGG分析

8. 基因翻译效率计算（需要用 mRNA-seq 或 longRNA-seq）

9. 差异翻译效率分析

10. 差异翻译效率基因GO、KEGG分析

11. 密码子使用频率分析

12. ORF（开放阅读框）预测

13. 翻译暂停分析

对照 RNA-seq 或 longRNA-seq 分析

1. 测序原始 reads 去接头，质量 控制

2. 参考基因组比对

3. 基因表达定量分析

4. 基因注释

5. 差异表达分析

6. 差异基因热图绘制 （仅限有生物学重复）

7. 差异基因GO、KEGG分析

实测数据分析示例

图1. Ribo-seq 比对到基因组的 read 的长度分布情况

图2. P-site 信号在 5'UTR、CDS、3'UTR 区间的分布

图3. 细胞沉淀样本的3nt质控图

图4. 贴壁活细胞样本的3nt质控图

图5. 组织样本的3nt质控图

图6. 不同密码子使用频率分析

图7.翻译暂停分析

客户文章

1、Nature：通过可编程假尿苷编辑和解码的RNA密码子扩展策略[3]

研究团队通过RNA假尿嘧啶（Ψ）修饰的定点编程，首次构建并编码三个全新的Ψ-密码子（Ψ codon），建立可编程的RNA密码子扩展（RNA codon-expansion，RCE）系统。

图7. 研究通过核糖体谱（Ribo-seq由表观生物提供）分析直接比较显示，RCE系统在全翻译组范围内引起的背景通读水平显著低于传统的GCE技术，证明其解码过程干扰更小。

2、Cell：肿瘤产生的氨通过调节性T细胞代谢导致免疫抑制和治疗耐药[4]

研究通过整合空间多组学、Ribo-seq等技术，系统阐明了肿瘤微环境中氨代谢的核心机制：氨积累选择性富集调节性T细胞（

Treg），驱动其通过尿素循环（关键酶ASL上调）解毒氨，同时激活FOXP3-SMS-精胺轴增强线粒体氧化磷酸化（OXPHOS），从而提升Treg细胞的免疫抑制功能；进一步发现抗PD-1疗法引发的肿瘤细胞死亡会通过转氨脱氨途径释放氨，反向强化Treg细胞介导的免疫逃逸，揭示了靶向氨代谢通路作为克服免疫治疗抵抗的新策略。

图8. 采用Ribo-seq绘制Tregs（表观生物提供）在三种处理条件下（对照组、5 mM NH₄Cl处理组、NH₄Cl+Oligomycin联合处理组）的全基因组翻译图谱

3、Cancer Cell：m6A甲基化“阅读器”IGF2BP2塑造AML谷氨酰胺代谢依赖性[5]

此研究发现IGF2BP2作为m6A的阅读器通过调控下游基因GPT2、SLC1A5和MYC的mRNA稳定性和翻译从而促进急性髓性白血病（AML）的谷氨酰胺代谢过程，在AML的发生、发展、维持及干性中发挥了重要作用，并进一步开发以IGF2BP2为药物靶点的小分子抑制剂（CWI1-2），为AML的治疗提供新的靶点和策略。

图8. 利用Ribo-seq（表观生物提供）发现IGF2BP2敲减导致全局翻译效率下降

4、Blood：circMYBL2 通过募集 PTBP1 调控 FLT3 翻译，促进 FLT3-ITD 型急性髓系白血病进展[5]

此研究发现 circMYBL2 在 FLT3-ITD 突变型 AML 患者中的表达水平更高；在体外和体内实验中，敲降 circMYBL2 可

抑制 FLT3-ITD AML 细胞的增殖，并促进其分化。在机制上，circMYBL2 可通过增加 PTBP1 与 FLT3 mRNA 的结合，提高FLT3 激酶的翻译效率。敲降 circMYBL2 可破坏对抑制剂耐药的 FLT3- ITD 阳性细胞的细胞活性，显著降低 FLT3 激酶的表达水平，进而使下游通路失活。本研究提示 circMYBL2 或可成为 FLT3-ITD AML 的潜在治疗靶点。

图9. 表观生物提供了 Ribo-seq 测序及生信分析服务。D. Ribo-seq 结果显示，circMYBL2 敲降后，MOLM-13 细胞基因的核糖体占位（翻译效率）发生变化；E. 敲降 circMYBL2 后，Ribo-seq 显示 FLT3 mRNA 的翻译效率下降。

表观生物

TEL：400-775-0875

表观生物部分Ribo-seq项目文章：

1. Liu J, Yan X, Wu H, et al. RNA codon expansion via programmable pseudouridine editing and decoding.Nature. 2025;643(8074):1410-1420.
2. Gu J, Li Y, Chen Q, et al. Tumor-produced ammonia is metabolized by regulatory T cells to further impede anti-tumor immunity.Cell. 2026;189(2):418-434.e24.
3. Rao H, Wang A, Xu Y, et al. Ribosome Homeostasis Regulated by SETD2 Preserves Intestinal Epithelial Barrier.Adv Sci (Weinh). Published online January 4, 2026.
4. Shi L, Zhang M, Yang H, et al. NAT10 regulates heart development and function by maintaining the expression of genes related to fatty acid β-oxidation and heart contraction.Cell Death Differ. Published online September 13, 2025.
5. Li K, Guo C, Wu X, et al. Enhanced Protein Synthesis and Hippocampus-Dependent Memory via Inhibition of YTHDF2-Mediated m6A mRNA Degradation.Adv Sci (Weinh). 2025;12(45):e14926.
6. Zhang XY, Zhang YH, Liang NN, et al. The m6A modification-mediated upregulation of ETS2 translation drives arsenic-induced spermatogonial senescence.Free Radic Biol Med. 2025;240:384-396.
7. Xiao Z, Wei X, Li P, et al. Impact of N-acetyltransferase 10 on macrophage activation and inflammation-induced cardiac dysfunction.Cell Death Dis. 2025;16(1):471. Published 2025 Jul 1.
8. Liu WC, Wei YH, Chen JF, et al. Inhibition of tumor-intrinsic NAT10 enhances antitumor immunity by triggering type I interferon response via MYC/CDK2/DNMT1 pathway.Nat Commun. 2025;16(1):5154. Published 2025 Jun 3.
9. Niu FW, Liu MD, Yao K, et al. Mitochondrial ROS-associated integrated stress response is involved in arsenic-induced blood-testis barrier disruption and protective effect of melatonin.Environ Int. 2025;197:109346.
10. Shu X, Wang R, Liu Y, et al. S6K1 overexpression enhances autophagy in breast cancer cells by inducing the translation of CLU.Chin Med J (Engl). Published online May 23, 2025.
11. Huang T, Zhang Y, Niu Y, Xiao Y, Ge Y, Gao J. The Cytidine N-Acetyltransferase NAT10 Promotes Thalamus Hemorrhage-Induced Central Poststroke Pain by Stabilizing Fn14 Expression in Thalamic Neurons.Mol Neurobiol. 2025;62(3):3276-3292.
12. Zhang H, Luo X, Yang W, et al. YTHDF2 upregulation and subcellular localization dictate CD8 T cell polyfunctionality in anti-tumor immunity.Nat Commun. 2024;15(1):9559. Published 2024 Nov 5.
13. Liu H, Xu L, Yue S, et al. Targeting N4-acetylcytidine suppresses hepatocellular carcinoma progression by repressing eEF2-mediated HMGB2 mRNA translation.Cancer Commun (Lond). 2024;44(9):1018-1041.
14. Yin L, Jiang N, Xiong W, et al. METTL16 is Required for Meiotic Sex Chromosome Inactivation and DSB Formation and Recombination during Male Meiosis.Adv Sci (Weinh). 2025;12(3):e2406332.
15. Xiao H, Zhao R, Meng W, Liao Y. Effects and translatomics characteristics of a small-molecule inhibitor of METTL3 against non-small cell lung cancer.J Pharm Anal. 2023;13(6):625-639. doi:10.1016/j.jpha.2023.04.009
16. Weng H, Huang F, Yu Z,et al.The m6A reader IGF2BP2 regulates glutamine metabolism and represents a therapeutic target in acute myeloid leukemia.Cancer Cell. 2022 Dec 12;40(12):1566-1582.e10.
17. Sun YM, Wang WT, Zeng ZC, et al. circMYBL2, a circRNA from MYBL2, regulates FLT3 translation by recruiting PTBP1to promote FLT3-ITD AML progression.Blood. 2019 Oct 31;134(18):1533-1546.
18. ChenH, Gao S, Liu W,et al. RNA N-Methyladenosine Methyltransferase METTL3 Facilitates Colorectal Cancer by Activating the mA-GLUT1-mTORC1 Axis and Is a Therapeutic Target.Gastroenterology2021 03;160(4).
19. Wei R, Cui X, Min J, et al. NAT10 promotes cell proliferation by acetylating CEP170 mRNA to enhance translation efficiency in multiple myeloma.Acta Pharm Sin B. 2022 Aug; 12(8): 3313–3325.

参考文献

[1] Ingolia NT, Ghaemmaghami S, Newman JR, et al. Genome-wide analysis in vivo of translation with nucleo- tideresolution using ribosome profiling. Science, 2009, 324(5924): 218-223

[2] Gobet C, Naef F. Ribosome profiling and dynamic regulation of translation in mammals. Curr Opin Genet Dev. 2017Apr;43:120-127.

[3] Liu J, Yan X, Wu H, et al. RNA codon expansion via programmable pseudouridine editing and decoding. Nature. 2025;643(8074):1410-1420. doi:10.1038/s41586-025-09165-x

[4] Gu J, Li Y, Chen Q, et al. Tumor-produced ammonia is metabolized by regulatory T cells to further impede anti-tumor immunity. Cell. 2026;189(2):418-434.e24. doi:10.1016/j.cell.2025.11.034

[5] Weng H, Huang F, Yu Z,et al. The mA reader IGF2BP2 regulates glutamine metabolism and represents a therapeutic target in acute myeloid leukemia.Cancer Cell 2022 Oct 26