斯坦福团队发现基因调控的新途径

核糖体在细胞中负责完成“中心法则”里从RNA到蛋白质的这一过程，也就是翻译的过程。一直以来，人们都认为核糖体扮演了重要但幕后的角色，它只是简单地接受和翻译遗传密码。

然而，斯坦福大学的遗传学助理教授Maria Barna表示：“在过去几年，一些线索暗示了情况其实更加复杂。例如，一些由核糖体蛋白突变所引起的人类遗传疾病只会影响特定器官或组织。”她也是这篇论文的通讯作者。

于是，研究人员开始建立核糖体的亲和纯化方法，并鉴定出数百个与核糖体相关联的蛋白质。然后，他们利用Thermo Fisher Scientific TSQ Vantage三重四级杆质谱仪，通过定量蛋白质组学技术来分析数据，以便精确地定量从小鼠胚胎干细胞的核糖体中分离出的每种蛋白质。

他们惊讶地发现，并非所有的核糖体蛋白都一直以相同的量存在。“这个发现是完全没想到的，”Barna说。“我们第一次意识到，每个核糖体中的蛋白存在明显差异。不过，这对于细胞来说意味着什么？”

在之后的研究中，Barna及其团队借助CRISPR/Cas9介导的基因组编辑，标记了不同的核糖体蛋白。然后，他们利用western blot分析来分离核糖体正在翻译的RNA分子。“如果你比较两个核糖体群体，就会发现它们倾向于翻译某些类型的基因，”作者说。

研究人员发现，核糖体蛋白组成的异质性让核糖体在翻译转录本上具有差异选择性。包含RPL10A/uL1的核糖体就是一个优先翻译的例子。当mRNA与这种核糖体结合时，它们需要RPL10A/uL1才能实现高效翻译。对于一些转录本，这种调控在部分程度上是通过内部核糖体进入位点来介导的。它们说明核糖体异质性和转录后的基因表达谱之间存在功能联系。

未来，研究人员希望能确定，在细胞分化的过程中，是否存在包含或缺乏某些核糖体蛋白的特定类型核糖体，以及对于不同的细胞和组织，这种核糖体异质性的程度是否更加广泛。