rRNA 2′-O-甲基化单碱基测序（RiboMeth-seq）

rRNA 是细胞里 2′-O-甲基化最密集的地方。碱性随机断裂把它变成一个可计数的信号：甲基化核糖阻断切割，每个存活片段的末端对应 18S、28S、5.8S rRNA 上的一个 Nm 位点。

查看单碱基服务

概述服务优势背景与检测原理实验流程生物信息分析研究应用常见问题参考文献

01这项服务报告什么

RiboMeth-seq 是一条在单碱基分辨率上绘制 rRNA 2′-O-甲基化（Nm）图谱的测序路线：碱性条件下 RNA 被随机切断，2′-O-甲基化核糖抗切割，每个存活片段的末端即一个 Nm 位点。

结果覆盖 18S、28S 与 5.8S rRNA，报告的是每个位点的甲基化比例而不是有无；只在部分 rRNA 分子上被甲基化的位点会保留中间数值。所有位点都落在标准 rRNA 坐标上，并标注所在结构区域。

从 RNA 质检、碱性随机断裂、文库构建、上机测序到生物信息分析，整条路线在同一个项目里完成，交付按位点组织的表格与图谱。

02服务优势

rRNA 是天然的靶标：指导 snoRNA 与纤维蛋白把 Nm 写在确定的位点上，信号密集，且能回溯到具体的指导 RNA。
抗切割位点映射：未被切断的位置直接映射到单碱基分辨率，位点判定取决于骨架在碱性条件下的行为，不取决于抗体的结合强弱。
位点级定量：断点两侧末端分布上的缺口深度即该位点的甲基化水平，不完全甲基化的位点保留中间值，不会被压成有或无。
核心与外围一并读出：功能中心附近的位点与外围可变位点出现在同一张图谱里。
注释完备：每个位点给出标准 rRNA 坐标、所在 rRNA 区域与结构区域归属；所有项目使用同一套 rRNA 编号，多组样本无需重新对齐即可并排比较。

可选转录本范围

18S / 28S / 5.8S rRNA

03背景与检测原理

2′-O-甲基化是 RNA 核糖上最丰富的修饰。在核糖体 RNA 上，它由纤维蛋白（fibrillarin）在 C/D box snoRNP 中写入：每条指导 snoRNA 与目标位点配对，因此 rRNA 上的修饰分布跟随细胞的指导 snoRNA 谱，而不是单由序列决定；位点也大多落在核糖体组装与读码所依赖的位置。

化学使这个修饰可读。2′-羟基上的甲基使相邻两个磷酸二酯键在碱性条件下不易水解。RiboMeth-seq 把 RNA 随机切断后测序，被甲基化的位置于是表现为末端分布上的局部缺口，缺口深度就是该位点的甲基化比例。

位点之间并不等价。解码中心、肽基转移酶中心与亚基界面的位点几乎总是被修饰；外围位点随细胞、组织与条件变化。这种稳定核心加可变外围的分布是核糖体异质性的来源，也是本服务给出比例而非判定的原因。

RiboMeth-seq 检测 rRNA 2'-O-甲基化的原理示意 — **图 1。**RiboMeth-seq 检测原理。碱性条件随机切开未修饰位点，2′-O-甲基化核糖阻断切割；存活片段的末端把每个 Nm 位点定位到单碱基，并给出该位点的甲基化比例。

核糖体干活的地方，甲基化几乎每次都写；到了外围，它可以被漏掉——差别就在这里，核糖体因此并不完全相同。Sharma S. 等，Scientific Reports 2017 · DOI 10.1038/s41598-017-09734-9

04实验流程

从 RNA 样本到单碱基 rRNA Nm 数据共五步：样本质检、碱性随机断裂、文库构建、上机测序、生物信息分析。

**图 2。**RiboMeth-seq 实验流程，从 RNA 样本到单碱基 rRNA Nm 数据的五个环节。

05生物信息分析与交付

比对到 rRNA 参考序列后，逐位点统计片段末端数并换算成甲基化比例，再把每个位点注释到标准坐标与所在结构区域；分析包含位点分布、组间差异与基因组浏览器可视化。

交付内容

原始测序数据（FASTQ），按 GEO/SRA 提交格式整理。
样本质控报告、排序后的 BAM 比对文件与核心比对统计。
单碱基 rRNA Nm 位点表（XLSX）：rRNA 坐标、结构区域与甲基化比例。
Nm 位点在 18S、28S、5.8S rRNA 上的分布图（PDF/PNG）。
组间差异修饰位点表（XLSX），含倍数变化与显著性。
位点注释表：每个 Nm 位点对应的 rRNA 区域。
基因组浏览器信号文件（bigWig/bedGraph）与项目结题报告。

06研究应用

核糖体异质性：按位点比较甲基化比例，描述组成不同的核糖体亚群。
翻译调控：把位点级甲基化与特定 mRNA 集合的翻译效率联系起来。
信号通路与癌基因：观察 rRNA 甲基化如何随上游信号变化。
发育与分化：追踪细胞状态与谱系转变过程中的 Nm 动态。
肿瘤研究：在病人样本中比较 Nm 分布，检验其与亚型、分级的关系。
修饰酶与指导 RNA：读出纤维蛋白水平或指导 snoRNA 变化对单个位点的影响。

07常见问题

为什么 rRNA 上的 2′-O-甲基化值得单独测？

rRNA 是这类修饰最集中的 RNA，位点由指导 snoRNA 与纤维蛋白逐个指定，落在解码中心、肽基转移酶中心与亚基界面上。测 rRNA 上的 Nm，等于直接读出核糖体自身的差异，而不是转录本层面的修饰水平。

碱性断裂为什么能定位到单个碱基？

碱性条件会切断 2′-羟基自由的核糖；2′-O-甲基化占据了这个羟基，相邻的两个磷酸二酯键因此不易水解。片段在哪里终止由位点本身决定；末端落在哪个核苷酸上，位点就在哪里。

位点的甲基化比例是怎么算出来的？

在该位点上，把末端落在这一位的 reads 数除以覆盖这一位的总 reads 数，得到 0 到 1 之间的数值。它是位点自身的比例，不依赖富集倍数的绝对值，因此不同批次可以按同一套阈值比较。

哪些位点会在不同的样本之间变化？

功能中心附近的位点几乎在所有样本里都被甲基化，属于稳定核心；外围位点则随细胞类型、处理条件与疾病状态变化。细胞系、发育过程与肿瘤队列的研究都报告过这种分布。

这条路线与 mRNA 上的 Nm 检测如何分工？

两者读的是同一个修饰，化学路线不同。RiboMeth-seq 走碱性随机断裂、看哪些位点抗切割，适合丰度高、结构紧密的 rRNA；转录本层面的 mRNA 与 lncRNA 则走高碘酸盐富集路线。

08参考文献

Birkedal U, Christensen-Dalsgaard M, Krogh N, et al. Profiling of ribose methylations in RNA by high-throughput sequencing. Angewandte Chemie International Edition 2015. DOI: 10.1002/anie.201408362. PMID: 25417815
Marchand V, Blanloeil-Oillo F, Helm M, Motorin Y. Illumina-based RiboMethSeq approach for mapping of 2′-O-Me residues in RNA. Nucleic Acids Research 2016. DOI: 10.1093/nar/gkw547. PMID: 27302133
Sharma S, Marchand V, Motorin Y, Lafontaine DLJ. Identification of sites of 2′-O-methylation vulnerability in human ribosomal RNAs by systematic mapping. Scientific Reports 2017. DOI: 10.1038/s41598-017-09734-9. PMID: 28904332
Motorin Y, Quinternet M, Belmas E, et al. Constitutive and variable 2′-O-methylation (Nm) in human ribosomal RNA. RNA Biology 2021. DOI: 10.1080/15476286.2021.1974750. PMID: 34503375
Jansson MD, Häfner SJ, Altinel K, et al. Regulation of translation by site-specific ribosomal RNA methylation. Nature Structural & Molecular Biology 2021. DOI: 10.1038/s41594-021-00669-4. PMID: 34759377
Häfner SJ, Jansson MD, Altinel K, et al. Ribosomal RNA 2′-O-methylation dynamics impact cell fate decisions. Developmental Cell 2023. DOI: 10.1016/j.devcel.2023.06.007. PMID: 37473757
Marcel V, Kielbassa J, Marchand V, et al. Ribosomal RNA 2′O-methylation as a novel layer of inter-tumour heterogeneity in breast cancer. NAR Cancer 2020. DOI: 10.1093/narcan/zcaa036. PMID: 34316693