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蛋白质是细胞的“执行官”，而翻译，就是制造这些执行官的关键环节。很多时候，基因的mRNA数量和蛋白质的产量并不成正比，这背后就是翻译调控在发挥作用。
特别是单个基因的翻译水平变化，直接决定了它能产生多少功能蛋白，是理解细胞如何调控生命活动的重要切入点。
本文将带你了解几种可以精准检测单个基因翻译水平的主流技术，助力您的科研之路。
为什么要看单个基因的翻译水平？
转录水平不代表蛋白表达，只有翻译活跃的mRNA才能产蛋白。
研究单基因翻译，有助于精准揭示基因表达调控机制，特别是应激、发育和疾病相关基因。
传统转录组RNA-seq维度不够，需借助核糖体真实占据信息直接反映翻译情况。
整体策略
检测单个基因或目的基因的翻译水平，可以分成两大类思路，从直接测核糖体占据情况到间接推断翻译产物：
一、基于核糖体占据的直接检测
这些方法根据目标mRNA上的核糖体占有率，直观测翻译水平：
1. Ribo-seq/Disome-seq
2. Polysome-seq
3. Polysome profiling + RT-qPCR
4. RNC-seq
二、基于翻译产物的间接检测
这些方法看的是蛋白产出或翻译事件，而不是核糖体占据本身：
1. 报告基因系统（Reporter assay）
2. 代谢标记法（如SUnSET、puromycin标记）
3. 蛋白质组学（Targeted proteomics, PRM/SRM）
本文我们主要围绕第一点“基于核糖体占据的直接检测”技术展开
基于核糖体占据的直接检测技术详解
➤ 1. Ribo-seq/Disome-seq
原理：酶切去除未被核糖体保护的mRNA，只测序核糖体保护的短片段（RPF）；Disome-seq还能捕获核糖体碰撞区域
优势：超高分辨率，精准定位核糖体位置，能揭示翻译起始、暂停和碰撞细节
局限：实验复杂，样本质量要求高，数据分析难度大
应用：翻译机制研究，翻译调控、核糖体碰撞、翻译暂停等细节解析
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➤ 2. Polysome-seq
原理：通过蔗糖梯度离心分离多核糖体结合的mRNA，测序多聚核糖体富集的mRNA部分
优势：反映多聚核糖体结合状态，适合大规模样本和条件下的翻译效率筛选
局限：分辨率较低，无法确定核糖体具体位置，不能识别翻译暂停
应用：翻译效率差异分析，多条件比较，筛选潜在调控基因
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➤ 3. Polysome profiling+RT-qPCR
原理：梯度分离多聚核糖体区域后，用RT-qPCR定量特定基因在各组分的分布
优势：简单经济，定量准确，适合特定基因翻译活跃度检测
局限：只能分析少数基因，无法进行全基因组分析
应用：目标基因翻译活跃度验证，药物或处理条件下翻译变化监测
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➤ 4. RNC-seq
原理：提取细胞中所有核糖体结合的mRNA，进行测序
优势：流程简便，样本要求低，适合特殊样本和初步筛查
局限：无法区分单核糖体和多聚核糖体结合，翻译效率估算不够精确
应用：样本有限或难处理时快速获取翻译状态，初筛和宽泛研究
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选用建议
• 如果你需要全局视角、筛选潜在调控基因，推荐用Ribo-seq、Polysome-seq
• 如果你只聚焦少数几个基因的翻译程度验证，建议用Polysome profiling+RT-qPCR
总结
基于核糖体占据的技术让我们看到了基因表达的“翻译关口”，单基因的翻译水平解析正在为生命科学打开新的视野。选择合适的技术，是研究成功的关键。
• Ribo-seq/Disome-seq细节最丰富，适合精准研究翻译调控机制
• Polysome-seq适合高通量比较和翻译效率筛选
• Polysome profiling+RT-qPCR是特定基因验证的经济实用方案
• RNC-seq操作简便适合快速初筛及特殊样本
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