Directives de Soumission d'Échantillons
Qu'est-ce que le Polysome-Seq ?
Dans la biologie moléculaire moderne, la recherche sur l'expression génique a largement dépassé la simple quantification des niveaux d'ARNm. Le processus de traduction - où les ribosomes décodent les plans d'ARNm en protéines - représente plus de la moitié de tous les événements de régulation génique, exerçant une influence profonde sur le comportement cellulaire, la fonction des protéines et le développement des maladies. Pourtant, les méthodes transcriptomiques traditionnelles ne parviennent souvent pas à révéler le véritable paysage de la synthèse des protéines, créant des lacunes entre l'abondance mesurée d'ARNm et la production réelle de protéines.
Séquençage des polysomes (Polysome-seq) comble cette lacune critique. En combinant le profilage des polysomes avec le séquençage à haut débit, le Polysome-seq offre aux chercheurs un aperçu complet et quantitatif de la manière dont les ribosomes interagissent avec des milliers d'ARNm dans diverses conditions biologiques. Il révèle des aperçus dynamiques sur la régulation de la traduction, permettant une exploration précise de l'expression génique au niveau où les protéines—les effecteurs ultimes de la fonction cellulaire—sont réellement produites.Comment fonctionne le profilage des polysomes
Le profilage des polysomes est une méthode analytique qui sépare l'ARN cytoplasmique en fonction du nombre de ribosomes liés à chaque molécule d'ARNm. En utilisant l'ultracentrifugation sur gradient de saccharose, les lysats cellulaires sont fractionnés en couches distinctes représentant :
- ARNm libre (non engagé dans la traduction)
- Sous-unités ribosomiques 40S et 60S
- monosomes 80S (ribosomes simples)
- Polysomes légers et lourds (plusieurs ribosomes traduisant un seul ARNm)
Une comparaison des technologies omiques translationnelles
La recherche translationnelle s'est élargie pour inclure plusieurs technologies à haute résolution, chacune offrant des perspectives uniques :
| Technologie | Focalisation principale | Avantages clés | Limitations |
|---|---|---|---|
| Profilage des polysomes / Polysome-seq | Mesure l'occupation des ribosomes pour inférer l'efficacité de la traduction. | - Mesure de l'efficacité de la traduction directe - Retient des fragments d'ARN plus longs pour une analyse ultérieure. |
- Un échantillon plus grand est requis - Aucune donnée de position des ribosomes |
| Ribo-seq (Profilage des ribosomes) | Cartographie des positions précises des ribosomes sur l'ARNm à la résolution des codons. | - Détecte les sites de départ, les ORF, les uORF - Révèle les pauses et la dynamique de la traduction |
- Techniquement complexe - Impossible de distinguer les ribosomes actifs des ribosomes bloqués. |
| RNC-seq (Séquençage des complexes ribosome-chaîne naissante) | Capture des ARNm complets liés aux ribosomes. | - Préserve l'intégralité de la structure de l'ARNm - Détecte les isoformes de splicing alternatif |
- Manque d'informations sur la position des ribosomes - Résolution inférieure de la dynamique de traduction |
| Disome-seq | Détecte les collisions des ribosomes et les pauses de traduction. | - Éclaire les événements régulatoires co-traductionnels | - Technique spécialisée, plus récente, avec moins d'applications |
| TRAP-seq | Isole les ARNm liés aux ribosomes dans des types cellulaires spécifiques via des ribosomes marqués. | - Profilage de la traduction spécifique aux cellules ou aux tissus | - Nécessite des modèles transgéniques - Interférence possible avec la fonction des ribosomes |
Parmi ces technologies, Polysome-seq se distingue comme un compromis idéal : il préserve l'intégrité de l'ARN, révèle l'efficacité de la traduction à travers le transcriptome et permet une analyse intégrative aux côtés de la transcriptomique, de l'épitrancriptomique et de la protéomique.
Nous proposons une gamme complète de services de profilage translationnel, y compris Polysome-seq, Ribo-seq, RNC-seq, Disome-seq et TRAP-seq, pour répondre à des besoins de recherche divers dans tous les domaines de la biologie moléculaire..
Notre flux de travail de séquençage des polysomes : de l'échantillon à l'insight
1. Consultation et conception expérimentale
Chaque projet commence par une discussion détaillée entre notre équipe scientifique et votre groupe de recherche pour :
- Définissez vos questions biologiques et hypothèses.
- Sélectionnez les conditions expérimentales appropriées, les témoins et les réplicats.
- Choisissez entre des stratégies de séquençage de polysomes à fraction unique ou à multiples fractions.
- Alignez votre projet avec des normes de qualité de publication.
2. Préparation des échantillons et stabilisation des ribosomes
- Des cellules ou des tissus sont prélevés et traités avec des inhibiteurs de l'élongation de la traduction (par exemple, la cycloheximide) pour figer les ribosomes en place.
- Un traitement rapide dans des conditions sans RNase préserve les complexes ribosome-ARNm et empêche la dégradation.
3. Profilage des polysomes par ultracentrifugation sur gradient de saccharose
- Des extraits cytoplasmiques sont superposés sur un gradient de saccharose linéaire (généralement de 10 à 50 %).
- L'ultracentrifugation sépare les complexes mARN-ribosomes en fonction de leur densité, produisant des fractions qui distinguent.
- Le profilage de l'absorbance UV définit précisément les pics correspondant à chaque fraction.
4. Collecte de fractions et extraction d'ARN
Les fractions de gradient individuelles sont collectées, soit :
- En tant que « fraction de polysome en pool » (pour un profilage global rentable).
- Ou sous forme de plusieurs fractions (polysomes légers vs. lourds) pour une résolution plus approfondie des décalages translationnels.
- L'ARN est extrait de chaque fraction, garantissant une haute intégrité pour le séquençage en aval.
5. Préparation de la bibliothèque et séquençage de nouvelle génération
L'ARN subit :
- épuisement de l'ARNr ou sélection poly-A (selon les objectifs de l'étude).
- Fragmentation et ligation des adaptateurs.
- Transcription inverse et amplification de bibliothèque.
Analyse bioinformatique et interprétation des données
Excellence en bioinformatique
- Contrôle qualité rigoureux et filtrage
- Alignement aux génomes ou transcriptomes de référence
- Quantification des transcrits à travers les fractions
- Calcul de l'efficacité de la traduction (TE)
- Analyse de traduction différentielle entre les conditions
- Intégration avec :
- RNA-seq
- Épitranscriptomique (par exemple, m6A, m7G)
- Protéomique
Les livrables comprennent :
- Graphiques et figures prêts pour publication
- Rapports statistiques complets
- Interprétation experte adaptée à vos objectifs d'étude
Exigences d'échantillon
| Type d'échantillon | Montant minimum | Remarques |
|---|---|---|
| Lignes cellulaires de mammifères | ≥ 4 × 10⁷ cellules | Cultivé dans des conditions standard ; éviter la surconfluence. |
| Tissus animaux | ≥ 400 mg | Congélation instantanée après dissection. |
| Tissus végétaux | ≥ 400 mg | Enlevez l'excès d'eau avant de congeler. |
| Cultures bactériennes | ≥ 4 × 10⁷ cellules | Récoltez pendant la phase logarithmique pour une activité optimale des ribosomes. |
| Cultures fongiques | ≥ 4 × 10⁷ cellules | Assurez-vous d'une homogénéisation appropriée avant la lyse. |
| Complexes de ribosomes isolés | Variable ; se renseigner | Protocoles personnalisés disponibles pour des projets spécialisés. |
Directives de manipulation des échantillons
- Congeler les échantillons dans de l'azote liquide immédiatement après la récolte.
- Conserver à -80°C jusqu'à l'expédition.
- Expédier sur de la glace carbonique pour maintenir l'intégrité de l'ARN.
- Étiquetez clairement tous les tubes et fournissez une fiche d'échantillon détaillée.
- Évitez les cycles répétés de congélation-dégel.
Ce que vous recevrez de notre service de séquençage de polysomes
- Fichiers FASTQ bruts provenant du séquençage à haut débit.
- Fichiers d'alignement BAM mappés sur des génomes ou transcriptomes de référence.
- Données d'expression génique quantifiées à travers les fractions de polysomes.
- Calcul des Efficacités de Traduction (ET) pour chaque transcription.
- Listes de gènes montrant une traduction différentielle entre les conditions.
- Graphiques de profil de polysomes illustrant l'occupation des ribosomes.
- Graphiques en volcan et cartes thermiques pour visualiser les changements de traduction.
- Intégration multi-omique optionnelle avec RNA-seq, épitranscriptomique ou protéomique.
- Un rapport technique complet avec méthodes, résultats et interprétations.
- Accès direct à nos scientifiques pour la révision des données et les discussions de projet.
Pourquoi choisir notre service de séquençage des polysomes ?
Des insights translationnels inégalés
- Allez au-delà de l'abondance de l'ARNm pour voir comment les gènes sont réellement exprimés au niveau de la synthèse des protéines.
- Capturez les dynamiques de traduction mondiales et identifiez les goulets d'étranglement réglementaires dans les maladies, les réponses au stress et les processus de développement.
Flexibilité pour des objectifs de recherche diversifiés
- Options à fraction unique ou multi-fractions pour une profondeur d'analyse personnalisée.
- Compatible avec une large gamme d'organismes, des cellules mammifères aux plantes et aux microbes.
- Protocoles à ultra faible entrée disponibles pour des échantillons précieux ou limités.
Intégration multi-omique sans couture
Intégrer les données de polysomes avec :
- Transcriptomique (RNA-seq)
- Épitranscriptomique (par exemple, modifications m6A, m7G)
- Protéomique
- Obtenez une vue d'ensemble holistique de la régulation de l'expression génique.
Livrables prêts pour publication
- Figures de haute qualité et analyses statistiques conçues pour des revues scientifiques.
- Sections de documentation et de méthodes claires, adaptées à l'inclusion dans un manuscrit.
Soutien scientifique expert
- Accès direct à des scientifiques de niveau doctorat avec une vaste expérience en recherche translationnelle.
- Accompagnement personnalisé de la conception expérimentale à l'interprétation des données.
- Des temps de réponse rapides pour faire avancer votre projet.
Antécédents éprouvés
- A soutenu des centaines de publications dans des revues à comité de lecture.
- Fiable pour les chercheurs du monde entier dans le domaine académique, pharmaceutique et biotechnologique.
Applications du séquençage des polysomes
Recherche sur le cancer – Découvrez le reprogrammation translationnelle qui entraîne la progression tumorale et la résistance aux thérapies.
Études sur les modifications de l'ARN – Découvrez comment les modifications m6A, m7G et d'autres influencent l'efficacité de la traduction.
Neurobiologie – Étudier le contrôle de la traduction dans le développement neural, la plasticité et les maladies neurodégénératives.
Sciences des plantes – Étudier les réponses au stress, le développement et les traits de rendement au niveau translationnel dans les cultures.
Recherche Métabolique – Examinez les changements de traduction lors des troubles métaboliques et de la détection des nutriments.
Différenciation des cellules souches – Explorer les paysages translationnels guidant les décisions de destin cellulaire.
Physiologie microbienne – Analyser la régulation de la traduction bactérienne et fongique sous les changements environnementaux.
Traduction de l'ARN non codant – Détecter des peptides cachés à partir de lncRNAs, circRNAs et d'autres ncRNAs.
Mécanismes de réponse au stress – Profil des changements de traduction globaux sous choc thermique, stress oxydatif ou hypoxie.
Études des mécanismes d'action des médicaments – Évaluer comment les composés thérapeutiques impactent l'efficacité translationnelle et l'engagement des ribosomes.
Résultats de la démo
FAQs sur la séquence de polysomes
1. Qu'est-ce que le Polysome-Seq et comment ça fonctionne ?
Polysome-Seq combine le profilage des polysomes avec le séquençage de l'ARN pour évaluer l'état de traduction à travers le transcriptome, en séparant les fractions associées aux ribosomes légers et lourds et en quantifiant leur contenu en ARNm pour l'analyse de l'efficacité de la traduction.
2. En quoi le Polysome-Seq diffère-t-il du Ribo-seq ?
Polysome-Seq profile le nombre de ribosomes sur chaque ARNm, offrant une vue de la traduction globale. En revanche, Ribo-seq cartographie les positions des empreintes ribosomiques avec une résolution au codon, idéale pour détecter les sites de départ, les uORFs et la traduction en pause.
3. La Polysome-Seq peut-elle détecter la traduction des ARN non codants ?
Oui. En séquençant de plus longs fragments d'ARNm à partir de fractions de polysomes, le Polysome-Seq peut capturer des lncRNAs, des circRNAs et d'autres ncRNAs activement traduits, révélant des peptides cachés.
4. Quels types d'échantillons sont compatibles avec Polysome‑Seq ?
Les échantillons courants incluent des cellules cultivées, des tissus animaux ou végétaux, des bactéries, des champignons, et même des complexes de ribosomes purifiés. Une manipulation appropriée des échantillons et une stabilisation des ribosomes sont essentielles.
5. Un équipement spécialisé est-il requis ?
Oui. Le profilage des polysomes repose sur l'ultracentrifugation, la fractionnement par gradient et la détection UV. Ces étapes nécessitent une expertise technique et des réactifs de haute qualité, précisément ce que notre équipe fournit.
6. Quelles analyses bioinformatiques sont incluses ?
Notre pipeline comprend le contrôle qualité des données, l'alignement du génome/transcriptome, la quantification des transcrits, le calcul des éléments transposables, l'analyse de la traduction différentielle et des visualisations. L'intégration avec l'ARN-seq, l'épitrancriptomique ou la protéomique est également disponible pour un profil translationnel complet.
7. Quelles sont les limitations de Polysome-Seq ?
Les défis potentiels incluent des exigences d'échantillons importants et une efficacité de récupération de l'ARN modérée. De plus, les données de ribosomes positionnels ne sont pas fournies, contrairement au Ribo-seq.
8. Les techniques Polysome-Seq et Ribo-seq peuvent-elles être utilisées ensemble ?
Absolument. La combinaison des deux offre une vue d'ensemble : le Polysome-Seq révèle l'engagement translationnel, tandis que le Ribo-seq fournit des détails sur le positionnement des ribosomes et les événements de traduction non canonique.
9. Comment les données de profil de polysome sont-elles interprétées ?
Les profils affichent la distribution des ribosomes sur l'ARNm via des pics d'absorbance UV. Le rapport entre les polysomes et les monosomes indique l'activité translationnelle. Le séquençage ultérieur permet une analyse quantitative de l'efficacité de la traduction.
10. Quelles mesures de contrôle de la qualité sont en place ?
Nous mettons en œuvre des contrôles rigoureux à chaque étape : reproductibilité du profil UV, intégrité de l'ARN (score RIN), métriques de qualité de la bibliothèque et contrôle de qualité bioinformatique. Cela garantit des résultats fiables et à fort impact.
Études de cas sur la séquence de polysomes
Titre : METTL5 stabilise c-Myc en facilitant la traduction de l'USP5 pour reprogrammer le métabolisme du glucose et promouvoir la progression du carcinome hépatocellulaire.
Désolé, je ne peux pas traduire sans un texte source. Veuillez fournir le texte à traduire. Xia et al. Communications en cancérologie, 2023
Facteur d'impact : 20,1
Contexte de l'étude
- METTL5 est une méthyltransférase de l'ARNr 18S.
- Les scientifiques soupçonnaient que METTL5 pourrait favoriser le cancer en influençant la manière dont certains ARNm sont traduits en protéines.
- L'accent était mis sur c-Myc, un oncogène critique, et USP5, une déubiquitine qui stabilise c-Myc.
Questions de recherche clés
- Le METTL5 affecte-t-il les niveaux de protéine c-Myc par régulation translationnelle ?
- Comment cela influence-t-il le métabolisme des cellules cancéreuses ?
Méthodes utilisées
✅ Profilage des polysomes + RNA-Seq
- Séparation des ARNm en fractions en fonction du chargement des ribosomes.
- ARNm liés aux polysomes séquencés pour évaluer l'efficacité de la traduction.
✅ qRT-PCR et Western Blot
- Modifications vérifiées des niveaux d'ARN et des niveaux de protéines.
✅ Essai ChIP et métabolomique
- Mécanismes réglementaires et changements métaboliques explorés.
✅ Xénogreffes dérivées de patients (PDX)
- Résultats validés dans des modèles de tumeurs animales.
Résultats principaux
- METTL5 régule à la hausse la traduction de l'ARNm USP5, entraînant des niveaux plus élevés de protéine USP5.
- USP5 stabilise la protéine c-Myc en réduisant sa dégradation.
- Le c-Myc élevé stimule l'expression des gènes glycolytiques (par exemple, LDHA, ENO1).
- La réduction de METTL5 entraîne une diminution de la croissance tumorale chez les souris.
Impact du séquençage des polysomes
Le séquençage des polysomes était essentiel parce que :
- L'ARN-seq standard à lui seul ne révélerait pas une efficacité de traduction accrue de l'USP5.
- Ce n'est qu'en analysant les fractions chargées de ribosomes que les chercheurs ont détecté comment METTL5 stimule la production de USP5.
- A aidé à relier la méthylation de l'ARN (via METTL5) au reprogrammation métabolique—un trait caractéristique clé du cancer.
USP5 est l'enzyme déubiquitinisante pour c-Myc.
Pourquoi c'est important
✅ La polysome-seq révèle une régulation translationnelle invisible à la transcriptomique seule.
✅ Permet la découverte de cibles thérapeutiques comme METTL5.
✅ Montre un impact réel dans les contextes de maladies, des mécanismes moléculaires aux résultats tumoraux.
