NBT | Ribo-seq应用：超越RNA的“协奏曲”，翻译效率共变勾勒细胞功能的潜在网络

导读

RNA共表达分析能通过量化基因表达模式相似性，帮助推断基因功能和蛋白质互作。但蛋白质丰度研究表明，RNA共表达并不总能反映蛋白质的协调模式，提示转录后调控在蛋白质组中起重要作用。

翻译调控可能在此过程中发挥作用，但功能相关基因在不同背景下是否协调翻译效率（TE）仍不清楚。

已有研究表明，mRNA与蛋白质的结合及复合物形成受到共翻译折叠的影响，揭示了翻译层面的协调。因此，研究跨细胞类型的翻译协调模式对理解基因表达调控和细胞功能组织至关重要。

2025年7月25日，德克萨斯大学Can Cenik团队在Nature Biotechnology上发表了一篇题为“Translation efficiency covariation identifies conserved coordination patterns across cell types”的论文，首次提出“翻译效率共变”（TEC）概念，发现RNA水平不共表达的基因在翻译效率上可能呈现协调模式。该模式在跨物种和细胞类型中高度保守，能揭示RNA或蛋白质共表达无法识别的基因功能，暗示TEC是哺乳动物基因表达的基本组织原则。

文章索引

【标题】Translation efficiency covariation identifies conserved coordination patterns across cell types

【发表期刊】Nature Biotechnology

【发表日期】2025年7月25日

【作者及团队】德克萨斯大学Can Cenik团队

【IF】33.1

研究结果

一、大规模核糖体图谱数据库RiboBase的构建与严格质控

研究团队收集了117种人类和94种小鼠细胞系及组织的3819个Ribo-seq核糖体印迹分析数据集，发现超过20%的数据未通过质量控制。

为此，他们开发了统一分析流程，进行严格质控和标准化处理并建立了高质量数据库RiboBase，为后续分析奠定基础。

二、翻译效率具有细胞类型特异性

通过RNA-seq与核糖体谱数据配对，作者发现翻译效率（TE）在同一细胞类型或组织中相似性较高，且与蛋白质丰度显著相关。与RNA表达相比，TE与其相关性较弱。

此外，TE在人类和小鼠之间具有高度保守性，但仍显示细胞类型特异性，为翻译调控机制研究提供了新的视角。

三、翻译效率共变在物种间保守

四、翻译效率共变与共享的生物学功能相关

研究团队发现，具有相同GO功能的基因在TEC和RNA共表达上表现出较高的一致性。

尽管平均RNA表达与TE的相关性较低，TEC揭示了转录和翻译层面的协调调控。某些基因在TEC上表现更强，提示翻译调控在这些基因的功能中可能发挥更大作用。

此外，TEC强的基因常有特定的序列元素，表明它们可能由未表征的RNA结合蛋白调控。

五、翻译效率共变可用于预测基因功能

研究人员通过TEC对基因功能进行预测，成功识别多个新的功能关联。例如，LOX基因与“含胶原外基质”功能的关联得到验证。

此外，LRRC28与糖酵解基因的TEC负相关，可能通过与转录因子FOXK1结合调节糖酵解，表明TEC可揭示RNA共表达无法识别的共享生物功能。

六、正向翻译效率共变与蛋白质-蛋白质相互作用相关

研究团队发现，存在物理相互作用的蛋白质在TEC和RNA共表达上通常呈正相关，表明TEC可揭示蛋白质间的物理相互作用。

总结

本研究通过大规模Ribo-seq核糖体印迹分析和RNA-seq数据显示，翻译效率共变在哺乳动物基因表达中作用显著， 普遍存在于功能相关基因，在人鼠间高度保守，可预测基因功能并与蛋白质互作密切相关。此研究为理解基因表达调控、细胞功能组织和合成生物学提供了新视角与潜在框架。

点击图片查看

点击图片查看