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阴道毛滴虫（*Trichomonas vaginalis*）是滴虫病的病原体；滴虫病是育龄期及围绝经期女性中常见的一种性传播感染。该寄生虫具有异常庞大的基因组，其中富含复杂重复序列，包括数量极其丰富的转座元件和多拷贝基因家族。由于仅有极少数阴道毛滴虫基因含有内含子，基因表达通常较为直接：核糖体翻译机制从未剪接的、经 poly(A) 腺苷酸化的 mRNA 的起始密码子开始翻译，直至遇到下一个符合阅读框的终止密码子。然而，我们先前的研究提出，阴道毛滴虫的基因表达可能涉及终止密码子通读（stop codon readthrough，SCR）：转录过程穿过符合阅读框的终止密码子，产生长度超过预测值的 mRNA，并进一步翻译形成具有完整功能的蛋白质。在本研究中，我们利用长读长 RNA 测序以及两个阴道毛滴虫菌株和两个鸟类近缘物种的新染色体尺度基因组组装结果，对约1,400条长的成熟 mRNA 进行了研究和鉴定。这些 mRNA 含有多个预测的蛋白质编码基因，均由我们称为“RT 基因”的转录单元转录而来；RT 基因是相邻预测基因的复合体。首先，我们在第二个阴道毛滴虫菌株及其近缘物种阴道毛滴虫样种（*T. vaginalis*-like）和斯塔布勒毛滴虫（*T. stableri*）中鉴定出 RT 基因，表明这一现象在毛滴虫属的不同物种和菌株之间具有保守性。其次，我们发现，RT 基因的转录本丰度比单顺反子基因高出许多个数量级。第三，我们发现，RT 基因内部预测基因之间的距离显著短于相邻独立预测基因之间的距离。第四，功能注释显示，RT 基因至少编码50种不同的蛋白质功能，提示这种非典型转录机制可能参与毛滴虫属中一系列生物学过程。我们对两种毛滴虫的研究结果表明，终止密码子通读是调控该寄生虫基因表达及蛋白质功能多样性的重要机制。
毛滴虫中的终止密码子通读是调控基因表达和扩展蛋白质功能的一种机制 | bioRxiv
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# 毛滴虫中的终止密码子通读是调控基因表达和扩展蛋白质功能的一种机制
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Francisco Callejas-Hernandez，Mari Shiratori，Madison Pleas，Steven A. Sullivan，Jane M Carlton
DOI： https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748405
Francisco Callejas-Hernandez¹ 约翰斯·霍普金斯大学彭博公共卫生学院； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Francisco Callejas-Hernandez 的 ORCID 记录
Mari Shiratori² 纽约大学； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Madison Pleas³ 约翰斯·霍普金斯大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Steven A. Sullivan³ 约翰斯·霍普金斯大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Jane M Carlton³ 约翰斯·霍普金斯大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 Jane M Carlton 的 ORCID 记录
通讯作者： janecarlton{at}jhu.edu
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## 摘要
阴道毛滴虫（*Trichomonas vaginalis*）是滴虫病的病原体，这是一种常见的性传播感染，主要发生于育龄期和围绝经期女性。该寄生虫具有异常庞大的基因组，其中富含复杂重复序列，包括数量庞大的转座元件和多拷贝基因家族。由于 *T. vaginalis* 基因中极少含有内含子，基因表达通常较为直接：核糖体翻译机器从起始密码子开始，沿未剪接的多聚腺苷酸化 mRNA 翻译至下一个符合阅读框的终止密码子。然而，我们此前的研究提出，*T. vaginalis* 的基因表达可能涉及终止密码子通读（stop codon readthrough，SCR）：转录过程越过符合阅读框的终止密码子，产生长度超过预测值的 mRNA，并进一步翻译生成具有完整功能的蛋白质。
在本研究中，我们利用长读长 RNA 测序数据，以及两个 *T. vaginalis* 菌株和两个禽类姐妹种的新型染色体尺度基因组组装结果，对约 1,400 条较长的成熟 mRNA 进行了研究和表征。这些 mRNA 含有一个以上的预测蛋白质编码基因，均由我们称为“RT 基因”的结构转录而来；RT 基因是相邻预测基因的复合体。首先，我们在第二个 *T. vaginalis* 菌株以及近缘种类 *T. vaginalis*-like 和 *T. stableri* 中鉴定出 RT 基因，表明这一现象在毛滴虫属的不同物种和菌株之间具有保守性。其次，我们发现，RT 基因的转录本丰度比单顺反子基因高出许多个数量级。第三，我们发现，RT 基因内部预测基因之间的距离显著短于相邻独立预测基因之间的距离。第四，功能注释显示，RT 基因至少编码 50 种不同的蛋白质功能，这表明这种非典型转录机制可能参与毛滴虫属生物过程中的多种功能。
我们对两种毛滴虫的研究结果表明，SCR 是调控该寄生虫基因表达以及扩展蛋白质功能多样性的重要机制。
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发布于 2026 年 9 月 1 日。
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Francisco Callejas-Hernandez，Mari Shiratori，Madison Pleas，Steven A. Sullivan，Jane M Carlton
bioRxiv 2026.08.31.748405； DOI： https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748405
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毛滴虫中的终止密码子通读是调控基因表达和扩展蛋白质功能的一种机制
Francisco Callejas-Hernandez，Mari Shiratori，Madison Pleas，Steven A. Sullivan，Jane M Carlton
bioRxiv 2026.08.31.748405； DOI： https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748405
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.31.748405v1?rss=1
🏷️ 终止密码子通读 基因表达调控 长读长RNA测序 蛋白质功能多样性 毛滴虫