选择性分析翻译活跃的 tRNA 及其在应激下的动态变化

在翻译过程中，转移 RNA（tRNA）以与信使 RNA 所编码序列相协调的方式，将特定的氨基酸递送至核糖体。尽管它们在蛋白质合成中发挥核心作用，但其对翻译调控的具体贡献仍知之甚少，这主要是由于缺乏从活跃翻译的核糖体中表征 tRNA 丰度及其修饰的方法。在此，我们开发了 tRIBO-seq，这是一种简单而稳健的基于纳米孔的方法，能够从活跃翻译的核糖体中选择性捕获与核糖体相关的天然 tRNA 群体（ribo-tRNA），从而在单次实验中提供 tRNA 丰度、修饰和片段化信息。利用 tRIBO-seq，我们发现 ribo-tRNA（但通常不是总 tRNA）在应激条件下会发生显著改变。值得注意的是，我们发现 tRNAome 的改变强烈依赖于应激类型；病毒感染和亮氨酸剥夺会导致 ribo-tRNA 丰度变化，而甲硫氨酸饥饿则引起基于甲基的 tRNA 修饰的剧烈丢失。相比之下，我们发现亚砷酸盐暴露既不改变 tRNA 丰度也不改变修饰模式，而是在选定的 ribo-tRNA 亚群中引起大规模的片段化事件。总之，tRIBO-seq 提供了一种稳健且可重复的方法来绘制完整的 tRNA 图谱——捕获 tRNA 丰度、修饰和片段化模式——涵盖总 tRNA 群体和活跃翻译的 tRNA 群体，在单次实验中以前所未有的分辨率揭示 tRNAome 的动态变化。

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