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mRNA翻译的空间模式化是早期胚胎发生中的一个基础过程。现有的RNA翻译谱分析方法在单分子水平上缺乏亚细胞空间分辨率，从而限制了我们对胚胎发生过程中RNA空间生物学的理解。为解决这一问题，我们通过改造RIBOmap并结合多重细胞器染色，在近基因组尺度上描绘了完整小鼠胚胎的空间翻译组。在卵母细胞、2细胞和4细胞胚胎中，我们系统分析了三个空间尺度上的RNA翻译：细胞器水平、亚细胞水平和细胞间水平。我们发现，功能相关的基因在不同细胞器附近表现出受空间和时间调控的翻译模式。利用Harmonics这一图信号处理框架，我们证明胚胎不对称性在第一次细胞分裂时出现，并在后续阶段被放大。这项工作为全面研究哺乳动物生命最早时刻的基础性空间转录后调控奠定了基础。
1 霍华德·休斯医学研究所，美国马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院；波士顿儿童医院细胞与分子医学项目，美国马萨诸塞州波士顿；麻省理工学院与哈佛大学博德研究所，美国马萨诸塞州剑桥； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Seth Furniss
2 麻省理工学院与哈佛大学博德研究所，美国马萨诸塞州剑桥；麻省理工学院化学系，美国马萨诸塞州剑桥； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Chengjie Zhou
3 霍华德·休斯医学研究所，美国马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院；波士顿儿童医院细胞与分子医学项目，美国马萨诸塞州波士顿； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Haowen Zhou
4 麻省理工学院与哈佛大学博德研究所，美国马萨诸塞州剑桥；现地址：美国加利福尼亚州加州大学圣地亚哥分校生物信息学与系统生物学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Yota Hagihara
5 霍华德·休斯医学研究所，美国马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院；波士顿儿童医院细胞与分子医学项目，美国马萨诸塞州波士顿；现地址：九州大学医学研究生院药理学系； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Xiao Wang
2 麻省理工学院与哈佛大学博德研究所，美国马萨诸塞州剑桥；麻省理工学院化学系，美国马萨诸塞州剑桥； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Yi Zhang
6 霍华德·休斯医学研究所，美国马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院；波士顿儿童医院细胞与分子医学项目，美国马萨诸塞州波士顿；波士顿儿童医院儿科血液学/肿瘤学科，B 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者
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摘要
mRNA 翻译的空间模式形成是早期胚胎发生中的基础过程。现有 RNA 翻译图谱分析方法缺乏单分子水平的亚细胞空间分辨率，从而限制了我们对胚胎发生过程中 RNA 空间生物学的理解。为解决这一问题，我们通过改造 RIBOmap 并结合多重细胞器染色，以接近全基因组尺度对完整小鼠胚胎的空间转译组进行了分析。在卵母细胞、2 细胞和 4 细胞胚胎中，我们系统分析了三个空间尺度上的 RNA 翻译：细胞器、亚细胞和细胞间。我们发现，功能相关的基因在不同细胞器附近表现出受空间和时间控制的翻译模式。利用图信号处理框架 Harmonics，我们证明胚胎不对称性在第一次细胞分裂时出现，并在后续阶段被放大。本研究为全面探究哺乳动物生命最早时刻基础性的空间转录后调控铺平了道路。
利益冲突声明
XW 是 Stellaromics 和 Convergence Bio 的科学联合创始人并持有股权。其他所有已声明的资助信息
美国国立卫生研究院， https://ror.org/01cwqze88 ，R01HD116750 ，1DP2GM146245-01
霍华德·休斯医学研究所， https://ror.org/006w34k90
Edward Scolnick 教席
Merkin 研究所奖学金
David and Lucile Packard 基金会， https://ror.org/032atxq54
Alfred P. Sloan 基金会， https://ror.org/052csg198
Helen Hay Whitney 基金会， https://ror.org/037ebw447
版权
该预印本的。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 提供。
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发布于 2026 年 8 月 3 日。 下载 PDF 电子邮件
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小鼠卵母细胞和早期胚胎中具有亚细胞分辨率的三维转译组
Jingyi Ren ，Seth Furniss ，Chengjie Zhou ，Haowen Zhou ，Yota Hagihara ，Xiao Wang ，Yi Zhang
bioRxiv 2026.07.31.742119； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.31.742119
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小鼠卵母细胞和早期胚胎中具有亚细胞分辨率的三维转译组
Jingyi Ren ，Seth Furniss ，Chengjie Zhou ，Haowen Zhou ，Yota Hagihara ，Xiao Wang ，Yi Zhang
bioRxiv 2026.07.31.742119； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.31.742119
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.31.742119v1?rss=1
🏷️ 空间翻译组 小鼠早期胚胎 卵母细胞 亚细胞分辨率 mRNA翻译 胚胎不对称性