人类泛基因组细胞系中内源性tRNA变异的误译

发表于 Nucleic Acids Research 发表了一项由 Western University 与 BSI 联合完成的最新研究。该研究指出,人体存在的天然转运 RNA(tRNA)变异体可在健康细胞中诱发系统性翻译错误,且其错误发生水平足以显著影响蛋白质组学数据的解析与判读。

Rozik 等人定量表征了一种天然人类 tRNA反密码子变异体引发的翻译错误水平,该变异在人群中的携带比例约为 2%,会造成苯丙氨酸密码子位点错误掺入丝氨酸残基。研究团队构建了GFP-mCherry 双荧光报告系统,可将活细胞内的翻译错误转化为可量化的荧光信号。该系统以绿色荧光蛋白(GFP)作为表达内参,联用翻译错误敏感型的红色荧光蛋白(mCherry)变异体,实现了人源和鼠源活细胞内氨基酸错掺事件的检测与定量。

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研究证实,丝氨酸 tRNA 反密码子发生单核苷酸突变(G35A) 后,会致使丝氨酸错误掺入苯丙氨酸密码子位点,明显违背经典遗传密码的编码规则。

研究通过质谱技术进一步验证了上述生物学现象,证实观测到的荧光信号可直接表征翻译错误蛋白。为完善研究体系,研究还基于千人基因组计划的B 淋巴细胞细胞系开展分析,覆盖人群遗传多样性样本。结果显示,携带 G35A 等位基因的细胞不仅可表达突变型 tRNA,且经活细胞报告系统检测均呈现翻译错误信号显著上调;而野生型 tRNA 细胞则无该异常表型。

该研究成果打破了长期以来的固有认知:健康人类细胞并非严格遵循零差错的遗传密码编码规则。研究证实了人体可耐受生理性翻译错误,重新定义了学界对翻译保真度与蛋白质质控调控机制的认知。

BSI 始终致力于与高校及科研合作伙伴开展学术协作,助力深入解析人类遗传多样性、蛋白质组多样性及其生物学功能效应,推动相关领域基础科研发展。

原文链接:Rozik, P., Moore, H., Lant, J. T., Hoffman, K. S., Schultz, S. K., Afzal, B., Chan, P. P., Flynn, L. E., Heinemann, I. U., Lowe, T. M., O’Donoghue, P. (2026) Mistranslation from an endogenous tRNA variant in human pan-genome cell lines. Nucleic Acids Res. 54(5). doi:10.1093/nar/gkag224

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