根据生物学的中心法则，我们知道蛋白质是由mRNA翻译而来的。在正常情况下，我们期望基因的RNA表达水平和蛋白质表达水平能够保持一致，可有时天公偏不作美，在实际的研究过程中，经常会遇到这两者表达不一致甚至完全相反的情况，比如RNA水平降低、蛋白质水平升高，亦或者RNA水平升高、蛋白质水平降低。遇到这种情况，先不要慌，确保自己实验过程没有问题的情况下，探讨这种现象背后的原因，并寻找可能的解决办法，今天普拉特泽生物跟各位小伙伴一起来分析这背后的原因哦！

一、RNA表达升高，蛋白质表达下降 

转录后，mRNA可能经历剪接、加帽、加尾等加工过程，这些过程可能影响mRNA的稳定性。如果mRNA的稳定性下降，如由于miRNA的降解作用或其他RNA结合蛋白的负调控，就可能导致尽管转录水平升高，但mRNA的实际可用量减少，从而影响蛋白质的合成。

一、RNA表达升高，蛋白质表达下降 

转录后，mRNA可能经历剪接、加帽、加尾等加工过程，这些过程可能影响mRNA的稳定性。如果mRNA的稳定性下降，如由于miRNA的降解作用或其他RNA结合蛋白的负调控，就可能导致尽管转录水平升高，但mRNA的实际可用量减少，从而影响蛋白质的合成。

▲mRNA的翻译速率下降

mRNA的翻译效率也可能受到调控。例如，某些翻译起始因子或延长因子的活性可能降低，导致mRNA的翻译速率下降，即使mRNA水平升高，蛋白质的合成量也可能不足。

翻译后修饰的调控翻译生成的蛋白质可能受到翻译后修饰的调控，如磷酸化、糖基化等，这些修饰可能影响蛋白质的稳定性、活性和定位。如果蛋白质的稳定性降低，降解速率增加，就可能导致蛋白质表达下降。

04蛋白质降解细胞内可能存在特定的蛋白质降解途径，如泛素-蛋白酶体途径，专门针对某些蛋白质进行降解。如果这些途径被激活，就可能导致蛋白质表达下降，尽管mRNA水平升高。

（在阅读文献的过程中看到这部分内容一般会使用蛋白酶体抑制剂如MG132、Bortezomib等进行验证）

05负反馈机制抑制转录或翻译细胞内存在复杂的调控网络，当蛋白质水平过高时，可能通过负反馈机制抑制相应基因的转录或翻译。然而，在某些情况下，这种负反馈机制可能不够灵敏或及时，导致mRNA水平已经升高但蛋白质表达尚未受到有效抑制。

二、RNA表达降低，蛋白质表达升高 01mRNA的翻译效率上升mRNA翻译效率上升可能导致蛋白质表达升高。翻译效率受到多种因素的影响，包括翻译起始因子的活性、核糖体的可用性以及mRNA二级结构对核糖体结合的影响等。

02mRNA的稳定性上升尽管RNA表达降低，但如果这些mRNA分子在细胞内的稳定性上升，其半衰期会延长，从而导致即使转录速率降低，mRNA的总体水平仍可能维持在一定范围内。这种稳定性的上升可能由特定的RNA结合蛋白、miRNA或其他非编码RNA介导。

03蛋白质的稳定性上升蛋白质稳定性上升是导致蛋白表达升高的直接原因。这可能由蛋白质修饰（如磷酸化、糖基化等）、蛋白质相互作用或细胞内环境的

04合成蛋白质的速率提升某些情况下，尽管mRNA水平降低，但每个mRNA分子合成蛋白质的速率可能提升。这可能是由于翻译起始复合物的形成更加高效，或者核糖体在mRNA上的移动速度加快等原因

05负反馈机制不够灵敏或及时在某些生物过程中，可能存在负反馈调控机制。例如，当蛋白质水平过高时，可能会抑制其对应mRNA的转录或加速其降解，以维持细胞内蛋白质水平的稳态。然而，在某些情况下
这种负反馈机制可能不够灵敏或及时，导致mRNA水平已经降低但蛋白质表达尚未受到有效抑制。

三、RNA表达上升，蛋白质表达不变 01mRNA很快被降解尽管mRNA表达上升，但如果这些mRNA分子的稳定性没有相应上升，它们可能很快被降解，从而无法有效转化为蛋白质。

mRNA的稳定性受到多种因素的影响，比如受到RNA结合蛋白和miRNA、lncRNA等非编码RNA的调控。

02mRNA翻译效率未相应提高即使mRNA水平上升，翻译效率可能并未相应提高。翻译效率受到核糖体可用性、翻译起始因子的活性、mRNA二级结构等多种因素的影响。

如果这些因素限制了翻译过程，即使mRNA水平增加，蛋白质水平也可能保持不变。

03蛋白质降解速率上升蛋白质的稳定性受到蛋白酶体等降解系统的影响。如果蛋白质降解速率增加，即使mRNA翻译生成的蛋白质增多，也可能很快被降解掉，从而导致蛋白质水平不变。

04转录和翻译间的耦合被打破在正常情况下，mRNA的转录和翻译是紧密耦合的过程。然而，在某些情况下，这种耦合可能被打破，导致mRNA水平上升而蛋白质水平不变。
例如，翻译起始因子的缺乏、核糖体的功能障碍等都可能导致转录与翻译的解偶联。如果你总是在做实验时总会遇上这样那样的问题需要帮助时，请记得在分子实验中遇到技术问题可添加技术微信：18570028002

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本文源自公众号：上海医科大学医学编辑部