案例一
IF 9.4
Genome Biology · 拟南芥
Impact of poly(A)-tail G-content on Arabidopsis PAB binding and their role in enhancing translation
poly(A) 尾中鸟苷酸含量对拟南芥 PAB 结合的影响及其在增强翻译中的作用
期刊：Genome Biology（IF 9.4，2024 JCR） · 发表时间：2019 年
阅读原文：doi.org/10.1186/s13059-019-1799-8
样本与方法：拟南芥；全长 poly(A) 尾测序 + 下游生物信息学算法 + CLIP-seq、ribo-seq 与 mRNA 稳定性检测。
研究发现：该技术在拟南芥的 poly(A) 加尾调控项目研究中得到应用，揭示了拟南芥 poly(A) 尾介导的全新转录后调控机制——在 poly(A) 尾中散在分布的鸟苷酸（G）可通过抑制与 poly(A) 结合蛋白（PAB）的相互作用降低 mRNA 的翻译效率。
在本课题中，通过对全长 poly(A) 尾进行测序并开发下游生物信息学算法提取高质量测序信息，发现在拟南芥的 poly(A) 尾中也存在非 A 核苷酸，并且同样是 G 的含量最高。研究人员随后以拟南芥 poly(A) 结合蛋白家族核心成员 AtPAB2、AtPAB4 和 AtPAB8 为研究对象，构建了一系列重要的突变体，进一步结合 CLIP-seq、ribo-seq 和 mRNA 稳定性检测等高通量实验技术，在全基因组水平对 poly(A) 尾及其结合蛋白 PAB 的分子生物学功能进行了系统性研究，得出以下结论：
- AtPAB 广泛结合植物体内 mRNA 的 poly(A) 尾，但对不同 mRNA 的结合效率存在明显差异；
- 拟南芥中 10% 的 poly(A) 尾含有至少一个鸟苷（G），其含量在不同 mRNA 中的分布范围为 0.8–28%；
- AtPAB 对不同 mRNA 的差异结合可以部分被其 poly(A) 尾中 G 含量的差异所解释——A 的"纯度"越高，其与 AtPAB 的结合越强；
- AtPAB 对 mRNA 的结合可以提高 mRNA 的翻译效率；
- 在 atpab 突变体中，带有不含 G 的"纯 poly(A) 尾"的 mRNA 翻译效率降低更为明显；
- atpab2、atpab4、atpab8 三突变体纯合致死，atpabs 的双突变体呈现多种发育异常表型，暗示了由 poly(A) 尾与其结合蛋白介导的翻译调节机制对植物的正常生长发育具有至关重要的调控作用。
该研究充分展示了二代测序技术与生物信息学算法的结合在解析生物大分子调控过程中的强大优势，其结果阐明了植物 poly(A) 尾中的 G 含量可通过抑制 PAB 结合影响蛋白翻译效率，是对近代分子生物学中心法则的拓展与创新，对探究其他物种中 mRNA 的转录后调控机理具有重要参考价值。