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3′非翻译区

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成熟mRNA包含5′端帽5′非翻译区编码区、3'非翻译区与多聚腺苷酸尾等序列

3'非翻译区(英语:three prime untranslated region)简称3'-UTR,是信使核糖核酸(mRNA)中,紧接在编码区之后的序列。mRNA上除了可以翻译蛋白质的序列外,还有一些不被翻译的序列,如5端(5')的5′端帽5′非翻译区(5'-UTR),以及3端(3')的3′非翻译区(3'-UTR)与多聚腺苷酸尾。3'-UTR上含有AAUAAA的序列,可被特定蛋白识别,以启动多腺苷酸化,即切割mRNA,并于切割位点的3端加上约250个单磷酸腺苷,即多聚腺苷酸尾[1]

3'-UTR的序列、长度与二级结构均可能与后转录调控英语post-transcriptional regulation有关,可影响mRNA的多腺苷酸化、翻译的效率、mRNA在细胞中的位置与mRNA的稳定度等,以多种机制调控mRNA的翻译[2][3]。有些3'-UTR可被特定的小分子核糖核酸(miRNA)结合,后者可借由抑制mRNA的翻译或将mRNA降解以抑制其表现,有些3'-UTR则含有沉默子,可与特定蛋白质结合而抑制翻译。另外许多mRNA的3'-UTR上含有可促进或抑制mRNA降解的序列,如多腺嘌呤-尿嘧啶序列英语AU-rich element(ARE)[4]铁反应原件英语Iron response element(IRE)等。许多3'-UTR上的突变与特定疾病有关。

序列

哺乳动物基因组中,3'-UTR的长度的变异很大,可短至60个、长至4000个核苷酸[5],人类的3'-UTR平均有800个核苷酸,5'-UTR则平均只有200个核苷酸[6]。3'-UTR较长的mRNA翻译的蛋白质含量通常较少,可能是较长的3'-UTR常含有较多的能抑制翻译的miRNA结合位点所致。另外组成5'-UTR与3'-UTR的核苷酸比例也有所不同,恒温动物5'-UTR的GC含量约为60%,3'-UTR的GC含量则仅约45%,且GC含量较高的UTR通常长度较GC含量较低者长[6]

3'-UTR的序列可能会影响mRNA的稳定度。多腺嘌呤-尿嘧啶序列英语AU-rich element(ARE)即为一例,ARE长50-150个核苷酸,且常包含重复的AUUUA序列,可介导mRNA的降解[2]铁反应元件英语Iron response element(IRE)则在5'-UTR与3'-UTR中皆有,其结构为一茎环,可与铁反应元件结合蛋白英语Iron-responsive element-binding protein(IBP)结合,对mRNA的影响则端视IRE的位置而定:当IRE位于5'-UTR时,IBP的结合会抑制翻译的起始;当IRE位于3'-UTR时,IBP的结合则会避免mRNA被降解,增加其稳定性。

参考资料

  1. ^ Wahle, Elmar. Poly(A) Tail Length Control Is Caused by Termination of Processive Synthesis. Journal of Biological Chemistry. 1995, 270 (6): 2800–8 [2019-03-19]. PMID 7852352. doi:10.1074/jbc.270.6.2800. (原始内容存档于2019-09-13). 
  2. ^ 2.0 2.1 Barrett, Lucy W.; Fletcher, Sue; Wilton, Steve D. Regulation of eukaryotic gene expression by the untranslated gene regions and other non-coding elements. Cellular and Molecular Life Sciences. 27 April 2012, 69 (21): 3613–3634. PMC 3474909可免费查阅. PMID 22538991. doi:10.1007/s00018-012-0990-9. 
  3. ^ Pichon, Xavier; A. Wilson, Lindsay; Stoneley, Mark; Bastide, Amandine; A King, Helen; Somers, Joanna; E Willis, Anne. RNA Binding Protein/RNA Element Interactions and the Control of Translation. Current Protein & Peptide Science. 1 July 2012, 13 (4): 294–304. PMC 3431537可免费查阅. PMID 22708490. doi:10.2174/138920312801619475. 
  4. ^ C Barreau, L Paillard & H B Osborne. AU-rich elements and associated factors: are there unifying principles?. Nucleic Acids Res. 2006, 33 (22): 7138–7150. PMC 1325018可免费查阅. PMID 16391004. doi:10.1093/nar/gki1012. 
  5. ^ Hesketh, John. 3'UTRs and Regulation. 23 Sep 2005. ISBN 978-0470016176. doi:10.1038/npg.els.0005011.  |journal=被忽略 (帮助)
  6. ^ 6.0 6.1 Mignone, Flavio; Graziano Pesole. mRNA Untranslated Regions (UTRs). 15 Aug 2011. ISBN 978-0470016176. doi:10.1002/9780470015902.a0005009.pub2.  |journal=被忽略 (帮助)