La traduction des ribosomes décode trois nucléotides par codon en peptides. Leur mouvement le long de l’ARNm, capturé par profilage des ribosomes, produit les empreintes présentant une périodicité caractéristique du triplet. Ce protocole décrit comment utiliser RiboCode pour déchiffrer cette caractéristique importante à partir des données de profilage des ribosomes afin d’identifier les cadres de lecture ouverts activement traduits au niveau du transcriptome entier.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
De novo Identification de cadres de lecture ouverts activement traduits avec des données de profilage de ribosomes
* These authors contributed equally
Dans cet article
Résumé
Résumé
L’identification des cadres de lecture ouverts (ORF), en particulier ceux codant de petits peptides et étant activement traduits dans des contextes physiologiques spécifiques, est essentielle pour des annotations complètes de translatomes dépendants du contexte. Le profilage des ribosomes, une technique permettant de détecter les emplacements de liaison et les densités de traduction des ribosomes sur l’ARN, offre un moyen de découvrir rapidement où la traduction se produit à l’échelle du génome. Cependant, ce n’est pas une tâche triviale en bioinformatique d’identifier efficacement et de manière exhaustive les ORF de traduction pour le profilage des ribosomes. Décrit ici est un paquet facile à utiliser, nommé RiboCode, conçu pour rechercher la traduction active d’ORF de toute taille à partir de signaux déformés et ambigus dans les données de profilage des ribosomes. En prenant notre jeu de données précédemment publié comme exemple, cet article fournit des instructions étape par étape pour l’ensemble du pipeline RiboCode, du prétraitement des données brutes à l’interprétation des fichiers de résultats de sortie finaux. En outre, pour évaluer les taux de traduction des ORF annotés, les procédures de visualisation et de quantification des densités de ribosomes sur chaque ORF sont également décrites en détail. En résumé, le présent article est une instruction utile et opportune pour les domaines de recherche liés à la traduction, aux petits ORF et aux peptides.
Introduction
Récemment, un nombre croissant d’études a révélé une production généralisée de peptides traduits à partir d’ORF de gènes codants et des gènes précédemment annotés comme non codants, tels que les ARN longs non codants (LNCRNA)1,2,3,4,5,6,7,8. Ces ORF traduits sont régulés ou induits par les cellules pour répondre aux changements environnementaux, au stress et à la différenciation
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
1. Configuration de l’environnement et installation de RiboCode
- Ouvrez une fenêtre de terminal Linux et créez un environnement conda :
conda create -n RiboCode python=3.8 - Basculez vers l’environnement créé et installez RiboCode et les dépendances :
conda activer RiboCode
conda install -c bioconda ribocode ribominer sra-tools fastx_toolkit cutadapt nœud papillon étoile samtools
2. Préparation des données
- Obtenez des fichiers de référence du génome.
- Pour la séquence de référence, rendez-vous sur le site Web d’Ensemble à https:....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
Les exemples d’ensembles de données de profilage de ribosomes ont été déposés dans la base de données GEO sous le numéro d’acquisition GSE131074. Tous les fichiers et codes utilisés dans ce protocole sont disponibles à partir des fichiers supplémentaires 1 à 4. En appliquant RiboCode à un ensemble de données publiées sur le profilage des ribosomes23, nous avons identifié les nouveaux ORF activement traduits dans les cellules MCF-10A traitées avec .......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
Le profilage des ribosomes offre une occasion sans précédent d’étudier l’action des ribosomes dans les cellules à l’échelle du génome. Déchiffrer précisément les informations véhiculées par les données de profilage des ribosomes pourrait donner un aperçu des régions de gènes ou de transcriptions qui se traduisent activement. Ce protocole étape par étape fournit des conseils sur la façon d’utiliser RiboCode pour analyser en détail les données de profilage des ribosomes, y compris l’installation du package, la préparation .......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.
Remerciements
Les auteurs tiennent à souligner le soutien des ressources informatiques fournies par la plate-forme HPCC de l’Université Xi’an Jiaotong. Z.X. remercie chaleureusement le Young Topnotch Talent Support Plan de l’Université Xi’an Jiaotong.
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Un ordinateur/serveur exécutant Linux | Any | - | - |
| Anaconda ou Miniconda | Anaconda-Anaconda | : https://www.anaconda.com ; Miniconda :https ://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html | |
| R | R | Foundation-https://www.r-project.org/ | |
| Rstudio | Rstudio-https://www.rstudio.com/ |
Références
- Eisenberg, A. R., et al. Translation Initiation Site Profiling Reveals Widespread Synthesis of Non-AUG-Initiated Protein Isoforms in Yeast. Cell Systems. 11 (2), 145-160 (2020).
- Spealman, P., et al.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
