导读：你可曾想过，植物体内实际上潜藏着一套神秘的“分子暗号”？近期，科学团队成功解密了植物RNA中的假尿嘧啶（Ψ）信号，发现它如同“指挥官”，通过三层加密机制（rRNA、tRNA、mRNA）精准控制蛋白质合成。今天，我们将为您揭开这场微观世界的“谍战大戏”！

假尿嘧啶（Ψ）是RNA中最常见的化学修饰之一，广泛分布于rRNA、tRNA、snRNA和mRNA中，具有多种已知功能：它帮助稳定RNA的二级结构，调控RNA与蛋白质的相互作用，同时也影响翻译的效率与准确性。不过，目前仍未解决的问题包括：植物中Ψ的全基因组分布特征、其在rRNA、tRNA和mRNA之间的协同作用机制，以及Ψ修饰如何通过多层调控（核糖体功能、tRNA解码、mRNA翻译）影响植物蛋白质的合成。

研究成果概览

本研究成果包括：rRNA中的假尿嘧啶修饰能够全局控制翻译，但不同rRNA的Ψ位点作用不同；在tRNA T臂环中的Ψ修饰与其相应密码子的翻译效率呈现强相关；Ψ的水平与mRNA的稳定性呈负相关，但与拟南芥幼苗的翻译效率呈正相关。

1. rRNA中的假尿嘧啶化特征

通过BID-seq技术，研究者系统揭示了植物rRNA中Ψ修饰的进化保守性，并发现核糖体活性中心相关的rRNA（如Nu-18S）的Ψ修饰在不同物种中高度保守。此外，特定区域的Ψ位点可能在结构稳定性和调节功能中发挥关键作用。

2. rRNA和tRNA的Ψ化学计量学与翻译调控

研究还探讨了rRNA中假尿嘧啶的化学计量如何影响翻译效率，特别是在不同组织中的影响。具体分析发现，高能量需求的组织（如花和种子）中，rRNA的Ψ修饰比例显著升高以支持代谢需求。

3. mRNA中的Ψ位点特征

作者进一步对单子叶与双子叶植物的mRNAΨ位点进行了比较，发现不同物种间几乎没有保守的Ψ位点，显示植物mRNA的Ψ修饰缺乏进化保守性。此外，mRNA上Ψ修饰的谱在不同组织间具有显著的差异。

4. Ψ与mRNA的稳定性和翻译效率之间的关系

研究中还探讨了Ψ修饰程度与mRNA稳定性之间的相关性。结果显示，Ψ比例较高的mRNA通常具有较低的稳定性，而5′-UTR的Ψ修饰对mRNA的不稳定性有更强的调控作用。此外，Ψ内容的变化与翻译效率间的关系也得到了验证。

研究结论

本研究以单碱基分辨率生成了多种植物物种中的Ψ图谱，结合了rRNA、tRNA和mRNA的Ψ化学计量与mRNA丰度，揭示了Ψ修饰对翻译效率的多层调控。这项研究为植物中Ψ的研究提供了重要的基础数据，也强调了通过rRNA、tRNA和mRNA进行整体翻译调控的可能性。

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