导读：你是否曾想过，植物的生物机制中存在一套神秘的“分子指令”？最近，科学家们揭示了植物RNA中的假尿嘧啶（Ψ）信号，发现它宛如“指挥官”，通过三个层次的信号系统（rRNA、tRNA、mRNA）精确操控蛋白质合成。这一发现开启了微观世界的诸多奥秘，今天我们就来为你揭秘这场生物医疗领域的“细胞大战”！

假尿嘧啶（Ψ）是RNA中最常见的化学修饰，广泛存在于rRNA、tRNA、snRNA和mRNA中，并具有多种已知功能，包括稳定RNA的二级结构、调控RNA-蛋白质相互作用、以及影响翻译的效率与准确性。当前亟待解答的问题是：植物体内Ψ的全基因组分布特点，以及其在rRNA、tRNA和mRNA之间的协同作用机制。同时，Ψ修饰如何通过多层级的调控（例如核糖体功能、tRNA解码、mRNA翻译）来影响植物中的蛋白质合成。

文章索引

标题：Quantitative RNA pseudouridine maps reveal multilayered translation control through plant rRNA, tRNA and mRNA pseudouridylation

发表期刊：Nat Plants 发表时间：2025年2月 作者团队：美国霍华德休斯医学研究所 何川教授团队 IF：158 DOI：10.1038/s41477-024-01894-7

核心发现

• rRNA的假尿嘧啶化能够全局控制翻译，但不同rRNAΨ位点的作用不尽相同。
• tRNA T臂环中的Ψ显示与其各自密码子的翻译效率存在强正相关关系。
• Ψ水平与mRNA的稳定性呈负相关，而与拟南芥幼苗的翻译效率则呈正相关。

研究结果

(1) BID-seq揭示了rRNA中保守的假尿嘧啶化。研究通过BID-seq技术（高精度Ψ检测方法）系统展示了植物rRNA中Ψ修饰的进化保守性，并关联其与核糖体功能的保守性。结果表明，核糖体活性中心相关的rRNA（如Nu-18S）的Ψ修饰在不同物种中高度保守。

(2) rRNA和tRNA的Ψ化学计量调控翻译。研究分析了拟南芥中mRNA丰度与蛋白质水平之间的关系，并对不同植物器官的Ψ修饰进行了比对，发现高能量组织中的Ψ修饰显著增多，从而支持其旺盛的代谢需求。

(3) 植物mRNA Ψ位点的跨种间保护性研究。分析表明，在单子叶与双子叶植物的mRNA样本中，Ψ位点的保守性显著低，显示出植物mRNA的Ψ修饰存在缺乏进化保守性的问题。

(4) 基于BID-seq技术的高分辨率Ψ修饰谱绘制，揭示了水稻与拟南芥中Ψ修饰的组织特异性模式及其对发育调控的影响。

(5) Ψ与mRNA的稳定性及翻译效率关系探究。研究发现，高Ψ比的mRNA展现出较低的不稳定性，表明Ψ位点位置与植物翻译调控的复杂性密切相关。

研究结论

本研究基于单碱基分辨率生成了多种植物物种的Ψ图谱，将rRNA、tRNA与mRNA的Ψ修饰及其与翻译效率的关系进行了有效结合，揭示了Ψ修饰在翻译效率调控中的多层次影响。该研究为进一步探讨植物中Ψ的生物医学价值提供了重要资源，并强调了通过rRNA、tRNA和mRNA中假尿嘧啶化实现广泛翻译调控的重要性。

Z6·尊龙凯时欢迎您了解更多相关信息或咨询！我们致力于推动生物医疗行业的发展，为您提供优质的服务与创新的技术支持。