Геномный анализ ин виво трансляции с нуклеотидным разрешением с помощью профилирования рибосом

Методы систематического мониторинга синтеза белка существенно отстают от методов измерения уровней матричной РНК (мРНК). В настоящей работе мы представляем стратегию профилирования рибосом, основанную на глубоком секвенировании фрагментов мРНК, защищённых рибосомами, которая позволяет проводить геномное исследование трансляции с субкодно́вым разрешением. Мы использовали этот метод для мониторинга трансляции в дрожжах Saccharomyces при условиях изобилия и голодания. Эти исследования определили аминокислотные последовательности синтезируемых белков и выявили широкое трансляционное регулирование как в определении абсолютной концентрации белков, так и в ответе на стрессовые изменения окружающей среды. Мы также наблюдали отдельные фазы в процессе трансляции, в которых происходит значительное снижение плотности рибосом при переходе от ранней к поздней элонгации пептида, а также широкое регулируемое инициирование на кодонах, отличных от AUG. Профилирование рибосом легко адаптируется к другим организмам, что делает экспериментально доступным высокоточное изучение синтеза белка.