真核生物mRNA 3′非翻译区的功能

真核生物mRNA的3′非翻译区的功能复杂多样,不仅能调控其mRNA的稳定性、控制mRNA的亚细胞定位,而且还在特定氨基酸的编码过程中起着指导作用.一些真核生物mRNA的3′非翻译区内的突变可引起疾病的发生.近几年的研究又发现,一些真核生物mRNA的3′非翻译区还具有抑制肿瘤生长的功能.

人SDCT2β3′-非翻译区基因表达负调控序列对mRNA稳定性的影响

为探索人高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白基因(high affinity sodium-dependent dicarboxylate transporter,SDCT2)3′端非翻译区是否在基因表达调控中起作用,首先通过生物信息学分析发现,在SDCT2βmRNA的3′端非翻译区内存在585nt的AU富含区(AU-rich region,AUR),其中包括3个AU富含元件(AU-rich element,ARE),然后将SDCT2β的AU富含区DNA片段插入报告基因GFP表达载体pcDNA-GFP的下游,构建pcDNA-GFP-AUR表达载体并转染HEK293、HKC和LLC-PK1细胞系,用Western blot和流式细胞仪检测细胞中GFP的表达水平.结果显示,SDCT2β的AU富含区序列可显著降低GFP的表达水平(P<0.01).利用放线菌素D阻断RNA转录后,每隔2h从稳定转染的HEK293细胞中提取总RNA,用RNA印迹分析GFP mRNA的稳定性.结果显示GFP-AURmRNA较GFP mRNA不稳定.这些结果提示,在SDCT2β3′非翻译区的AU富含区内存在基因表达负调控区,该区可降低mRNA的稳定性、促进mRNA的降解,从而在转录后水平调控基因的表达.

真核mRNA3′非翻译区的功能研究进展

真核ｍＲＮＡ的３′非翻译区的功能比人们目前认为的更为复杂。近年来的研究揭示，ｍＲＮＡ３′非翻译区不但决定该ｍＲＮＡ的稳定性，而且还控制着该特定ｍＲＮＡ的翻译时间、翻译地点和翻译产物。值得注意的是真核ｍＲＮＡ３′非翻译区内的突变可能导致肿瘤的发生。文章介绍了１９９１—１９９２年间国际上关于３′非翻译区的一些新发现。

PI3KγmRNA 3′非翻译区可能存在基因表达负调控区

为探索人磷脂酰肌醇 3 激酶γ(phosphoinositide 3 kinasePI3Kγ)基因 3′端非翻译区内AU富含区是否在基因表达调控中起作用 ,首先通过生物信息学分析发现在其 3′端非翻译区 (UTR)内存在0 9kb的AU富含区 ,其中包括 4个AU富含元件 ,以及 1个与众多基因非翻译区高度同源的长 130个碱基的区域 .将AU富含区插入报告基因egfp的下游构建pcDNA3 egfp AUR表达载体 .将表达载体转导NIH 3T3,74 0 2及K5 6 2细胞 ,流式细胞检测egfp的表达情况 .PI3Kγ基因 3′非翻译区AU富含区可显著降低egfp的表达 2～ 3倍 (P <0 0 1) .利用放线菌素D阻断RNA转录后 ,Northern印迹分析结果显示egfp AURmRNA较egfpmRNA不稳定 .实验结果提示 ,PI3Kγ基因 3′非翻译区AU富含区内可能存在转录后水平的基因表达负调控区 。

GW112 mRNA 3’端非翻译区特异性结合蛋白研究

目的:通过体外实验筛选出与GW112 mRNA 3’非翻译区临床特异性结合蛋白,并研究蛋白性质。方法:以稳定表达GW112基因的胃癌细胞SGC-7901为实验对象,体外转录法获得GW112 mRNA 3’非翻译区片段并用生物素标记,结合亲和素磁珠特异性吸附原理,从细胞总蛋白中纯化出与GW112 mRNA 3’非翻译区特异性结合蛋白。经过质谱鉴定得到蛋白信息,并用Western blot验证结果。结果:用磁珠纯化的蛋白样品经SDS-PAGE电泳后,取目的条带进行质谱分析发现存在核仁素蛋白,以核仁素单克隆抗体进行Western blot验证后发现与质谱结果一致。结论:核仁素是GW112 mRNA 3’非翻译区特异性结合蛋白的一种,并很可能对GW112 mRNA稳定性有直接影响,这为进一步揭示GW112在胃癌细胞抗凋亡机制中的作用奠定基础。

mRNA3'末端非编码区及其多态性在炎症与免疫中的调控作用

信使RNA 3'末端非编码区(3'UTR)含有多种顺式反应元件,该顺式元件参与基因表达的转录后调节。其中,存在于3'UTR的A/U富集元件(ARE)具有调控基因表达作用。ARE介导的基因表达的转录后调控广泛存在。人类细胞内ARE-containing基因主要编码一些短暂生物学过程,如免疫、炎症及凋亡等的蛋白质。另外,人类基因中广泛存在多个可选择性多聚腺苷酸化位点,产生不同3'UTR长度或不同蛋白质产物的转录本,而且人体很多3'UTR改变的事件涉及机体免疫及炎性反应。

猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)3′末端非翻译区中调控序列的研究

以北美株PRRSV感染性克隆pCBC2为平台进行反向遗传操作,将3′UTR中的一级结构进行了系列缺失或插入突变,并改变二级结构中的一个保守的茎环结构,构建全长PRRSV突变体克隆,解析3′UTR突变对病毒感染性的影响,旨在界定调控PRRSV3′UTR的启动子序列及二级结构,即复制过程中的最小调控元件。以空斑和Northern blot来研究拯救后重组病毒的复制、转录和生长特性,发现重组病毒感染动力学与亲本病毒无可见差别。结果表明PRRSV3′UTR的5′端可耐受一定数目的核苷酸的缺失(41nt)与插入(23nt)突变,但进一步9nt缺失造成保守的环结构突变后就使病毒失去了感染性。证明了这是3′UTR中控制PRRSV复制过程的的必需序列及二级结构,为进一步解析PRRSV复制过程的调控元件奠定了基础。