真核生物中，几乎每条成熟mRNA的尾部都会带有多聚腺苷酸，即Poly(A)尾。有多聚腺苷酸，即Poly(A)。随着技术的不断成熟，研究者对Poly(A)尾的作用认识更加丰富：Poly(A)结合蛋白（PABPC）可以促进Poly(A)的去除（即发生脱腺苷化，deadenylation），而当mRNA稳定且高频翻译时，Poly(A)在稳态下的长度远低于预期。此外，翻译延伸的速率会影响脱腺苷化。因此，Poly(A)尾、PABPC、翻译过程和mRNA降解间的相互作用在基因调控中起重要作用。

未来几年将是mRNA转录后调控研究的复兴，尤其是Poly(A)尾介导的调控机制。基于此，小编特对最近发表的Poly(A)尾相关文章思路进行了汇总，本期将为读者呈现的是专题一——动物Poly(A)尾机制研究。AG代理基因可提供Poly(A)长度检测和定量解决方案——TAIL Iso-seq技术

超灵敏 Ribo-seq 揭示了哺乳动物卵子向胚胎转换及着床前胚胎发育过程中的翻译组研究

文章题目：Ultrasensitive Ribo-seq reveals translational landscapes during mammalian oocyte-to-embryo transition and pre-implantation development

发表期刊：Nature Cell Biology（IF=28.213）

发表时间：2022.6.13

翻译在哺乳动物卵子向胚胎的转变过程(OET)中起着关键作用。然而，潜在的分子机制研究一直相对困难。该研究使用超灵敏翻译组检测方法（Ribo-lite），结合 PAIso-seq 检测Poly(A)尾长度，研究了 OET 期间每个阶段30-150个小鼠卵母细胞或胚胎翻译组的动态变化。

研究人员发现，在卵子和合子基因组激活 ( ZGA)前的胚胎当中，翻译组与转录组的偶联性相对较低，而在ZGA后的胚胎中，两组数据则变得紧密相关。有两类基因受到了明显的翻译水平的调控，分别是OET上调基因和OET下调基因。OET上调基因在FGO中翻译被抑制，并且维持着很短的Poly(A)尾长。这些基因中的3’UTR常含有两个及以上的多聚腺苷酸化信号位点（polyadenylation signal site，PAS）近端胞质多聚腺苷酸化元件(PAS-proximal CPEs，papCPE)，并且在报告基因实验中显示出对该元件的依赖。而伴随着减数分裂的恢复，这些基因的Poly(A)尾被延长，翻译也随之激活。OET下调基因则在FGO卵子时期高翻译并有着长Poly(A)尾，而随着减数分裂的恢复被翻译抑制，Poly(A)尾也被缩短。这种翻译抑制是通过去腺苷酸化因子BTG4和CNOT6L调控的。它们中的许多基因含有non-papCPE或者没有CPE。MII卵子中被去腺苷酸后Poly(A)尾较短的基因呈现出mRNA信号的下降，而去腺苷酸后Poly(A)尾稍长的基因的mRNA则保持相对稳定，其中部分在ZGA前重新被翻译激活，暗示可能参与ZGA和母源RNA的降解。

总之，该研究探讨了翻译、RNA水平和Poly(A)尾长水平之间的相互关系，以及去腺苷酸化因子在卵子翻译组中发挥的功能，为进一步研究哺乳动物卵子和早期胚胎发育的基因表达调控奠定了基础。

TOP mRNA Poly(A)尾长调节和核糖体装载的mTOR 和 LARP1依赖性调节

文章题目：mTOR- and LARP1-dependent regulation of TOP mRNA Poly(A) tail and ribosome loading

发表期刊：Cell Reports（IF=9.995）

发表时间：2022.10.25

编码蛋白质合成机制的5′末端寡嘧啶(TOP) mRNA的翻译受到氨基酸感应 mTOR 途径的严格调节。然而，其调节机制仍难以捉摸。该研究证明在 mTOR 活性/富含氨基酸的条件下，TOP mRNA 翻译与其Poly(A)尾长度呈正相关，表明 TOP mRNA 在转录后受Poly(A)尾长度调控。与此相一致的是，TOP mRNA 的Poly(A)尾长相应氨基酸可用性而动态波动。Poly(A)尾在mTOR 活性/富含氨基酸的条件下缩短，而长的Poly(A)尾TOP mRNA 在 mTOR 非活性/氨基酸饥饿(AAS)条件下积累。RNA 结合蛋白 LARP1是该过程必不可少的。LARP1与非规范的Poly(A)聚合酶相互作用并诱导靶标的转录后聚腺苷酸化。该研究结果表明，LARP1有助于在 AAS 下选择性积累具有长的Poly(A)尾的TOP mRNA，从而加速核糖体加载到 TOP mRNA 上，以在 AAS 后恢复翻译。

在单倍体雄性生殖细胞中通过 miRNA 依赖的Poly(A)长度控制可对转录组和翻译过程解偶联

文章题目：Uncoupling transcription and translation through miRNA-dependent Poly(A) length control in haploid male germ cells 

发表期刊：Development （IF=6.862）

发表时间：2022.6.16

转录和翻译的解偶联作为转录后调控机制之一，在发育和成年生理中起着至关重要的作用。然而，成千上万的 mRNA 是如何在翻译前几个小时甚至几天保持翻译“静止”且自身稳定性仍得以维持的，仍然是一个难以理解的问题。除了卵母细胞和神经元，发育中的精子细胞也表现出明显的转录和翻译过程解偶联，从而导致延迟翻译。因此，精子发生为研究转录和翻译过程解偶联机制提供了一个很好的体内模型。通过全长Poly(A)深度测序，研究人员发现Poly(A)长度通过去腺苷化和重聚腺苷化动态变化。去腺苷化似乎是由miRNA介导的，而具有较短Poly(A)尾的转录本往往倾向于被隔离到核糖核蛋白(RNP)中，以实现翻译抑制和自身稳定。相反，重聚腺苷化则可能会导致转录被抑制的转录本从RNP转到多聚体。总之，该研究表明，miRNA 依赖的Poly(A)长度控制代表了单倍体雄性小鼠生殖细胞中存在一种新的转录和翻译解偶联机制。

参考文献：

Xiong, Z., Xu, K., Lin, Z. et al. Ultrasensitive Ribo-seq reveals translational landscapes during mammalian oocyte-to-embryo transition and pre-implantation development. Nat Cell Biol. 2022

gami K, Oishi Y, Sakamoto K, et al. mTOR- and LARP1-dependent regulation of TOP mRNA Poly(A) tail and ribosome loading. Cell Rep. 2022

Guo M, Luo C, Wang Z, et al. Uncoupling transcription and translation through miRNA-dependent Poly(A) length control in haploid male germ cells. Development. 2022