mRNA翻译起始区二级结构改变对干扰素基因在大肠杆菌中翻译的影响

为研究mRNA翻译起始区结构与基因表达的关系,利用密码子的简并性,在不改变表达产物氨基酸序列的前提下定点突变α8干扰素及αA干扰素衍生物基因的5′端若干位点,使其与表达载体重组后转录形成的mRNA翻译起始区结构发生改变。SDS-PAGE及活性测定证实这些改变提高了外源基因的表达水平。RNA斑点印迹表明突变前后基因转录水平差别不大,表达水平的提高主要由于翻译效率的提高。mRNA翻译起始区二级结构预测提示其生成自由能(ΔG)的变化可能与表达水平的提高有关。     

优化外源基因在大肠杆菌中表达的翻译起始率的策略和方法(英文)

ｍＲＮＡ的翻译起始区（ＴＩＲ）的二级结构对翻译起始率有很大的影响。本文建立了一种改进外源基因在大肠杆菌中翻译起始率的系统。以人分裂细胞核抗原（ＰＣＮＡ）基因为模型,将ＰＣＮＡ基因５′端编码区的１１４ｂｐ的顺序插入质粒ｐＴＺ１９Ｒ中ＬａｃＺ′的５′端构成融合基因。用定点突变法在ＰＣＮＡ的ＡＵＧ的８位插入一个Ｓｈｉｎｅ／Ｄａｌｇａｒｎｏ（ＳＤ）顺序ＧＡＧＧＴ,再以合成的带部分随机序列寡核苷酸作引物,用ＰＣＲ法在ＳＤ顺序两侧,即ＳＤ上游６个碱基和ＳＤ与ＡＵＧ之间７个碱基,进行随机突变,它们与结构基因５′端序列形成各种可能的翻译起始区（ＴＩＲ）二级结构。重组质粒转化大肠杆菌株ＪＭ１０９（ＤＥ３）,５′ＰＣＮＡ－ｌａｃＺ′ｍＲＮＡ可通过诱导表达Ｔ７ＲＮＡ聚合酶而得到专一而有效的转录。通过在Ｘ－ｇａｌ板上蓝色筛选以及随后的杂交鉴定,共得到２６９个５′ＰＣＮＡ－ｌａｃＺ′融合质粒。从中选择８个不同蓝色的重组子进行β－ｇａｌ活性测定,结果表明它们的酶活性相差在２０倍以上。而ＲＮＡ点杂交表明它们在转录水平无明显的差异。由此提示,通过此策略和方法能得到一个在大肠杆菌中能高效表达的翻译起始区。     

大肠杆菌中TIR二级结构与基因表达的关系

影响外源基因在大肠杆菌中表达的一个因素是翻译起始区（ＴＩＲ）的二级结构。降低ＴＩＲ二级结构的稳定性,可以直接提高翻译起始效率,或者间接增高ｍＲＮＡ的稳定生,克服转录极性效应,从而提高外源基因在大肠杆菌中的表达。     

优化外源基因在大肠杆菌中表达的翻译起始率的策略 …

ｍＲＮＡ的翻译起始区（ＴＩＲ）的二级结构对翻译起始率有很大的影响。本文建立了一种改进外源基因在大肠杆菌中翻译起始率的系统。以人分裂细胞核抗原（ＰＣＮＡ）基因为模型,将ＰＣＮＡ基因５＇端编码区的１１４ｂｐ的顺序插入质粒ｐＴＺ１９Ｒ中ＬａｃＺ＇的５＇端构成融合基因。用定点突变法在ＰＣＮＡ的ＡＵＧ的－８位插入一个Ｓｈｉｎｅ／Ｄａｌｇａｒｎｏ（ＳＤ）顺序ＧＡＧＧＴ,再以合成的带部分随机序列寡核苷酸作引物,     

优化mRNA翻译起始区提高人粒－巨噬细胞集落刺激因子在E．coli中的表达

人粒－巨噬细胞集落刺激因子（ｈＧＭ－ＣＳＦ）是一种重要的造血生长因子．利用基因重组技术构建两个ｈＧＭ－ＣＳＦ的Ｅ．ｃｏｌｉ表达菌株,一个为在不改变氨基酸顺序的前提下,对ｍＲＮＡ翻译起始区核苷酸顺序进行优化突变（ｈＧＭ－ＣＳＦ（Ｍ））,另一个为未突变的对照（ｈＧＭ－ＣＳＦ（Ｎ））．经酶切电泳、ＤＮＡ测序、ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ等分析鉴定,证明两者均能表达特异性的１４．６ｋＤｈＧＭ－ＣＳＦ,但ｈＧＭ－ＣＳＦ（Ｍ）的表达水平较ｈＧＭ－ＣＳＦ（Ｎ）提高了１．２６倍,占菌体总蛋白的１６．９％．ｍＲＮＡ翻译起始区二级结构预测分析表明,优化突变后生成自由能ΔＧ从原来的－１０．２提高至－９．４Ｋｃａｌ,ＡＵＧ从部分配对状态变为非配对状态．     

tPA K_2编码区mRNA二级结构对其在大肠杆菌中表达的影响研究

序列分析中发现ｔＰＡＫ２编码区结构基因中存在一段反转重复序列,富含Ｇ、Ｃ。利用计算机预测ｔＰＡｍＲＮＡ二级结构证明ｔＰＡｍＲＮＡ在此处可以形成△Ｇｍ＝－２５．５ＫＣａｌ／ｍｏｌ的发夹结构。本研究利用定点突变技术消除了这段反转重复序列,在大肠杆菌中进行了消除前后ｔＰＡ转录和翻译水平的比较。结果表明消除之后,细菌总ＲＮＡ中ｔＰＡ特异ｍＲＮＡ含量减少,细菌表达产物中ｔＰＡ蛋白占破菌沉淀物的百分比却基本不变。提示大肠杆菌中基因编码区ｍＲＮＡ二级结构一般不构成转录的终止,但有利于ｍＲＮＡ的稳定性,对翻译表达无影响。     

霍乱毒素A基因内部翻译调控元件具有翻译起始功能

通过大肠杆菌体外转录－体外翻译系统,证明霍乱毒素Ａ基因内部的翻译调控元件具有翻译起始功能,且其翻译起始效率较ｃｔｘＡ基因高得多,当ｃｔｘＡ的起始密码突变时,从该元件起始的翻译效率下降,说明基因内翻译起以ｃｔｘＡ翻译起始的调控。结果进一步证实了霍乱毒素Ａ、Ｂ亚工比例表达调控的翻译弱化－翻译偶联机理。     

5’端非翻译区对LT—B基因表达的影响

ｍＲＮＡ５＇端非翻译区的不同结构可影响基因表达,为了改善编码人毒素源性大肠杆菌热敏感肠毒素Ｂ亚单位的ＬＴ－Ｂ基因的表达水平,我们把该基因置于ｐＢＶ２２０载体的ＰＲＰ１串联启动子游,构建了带有不同核苷酸组成的５＇端非翻译区重组体。这些重组体。这些重组体分别在大肠杆菌ＨＢ１０１和ＤＨ５ａ中表达。结果表明,起始密码前有两个连续串联ＳＢ序列的ＬＴ－Ｂ基因的表达水平低于只有单个ＳＤ序列下的表达水平,而翻译偶     

内部核糖体进入位点研究现状及应用展望

内部核糖体进入位点 (ｉｎｔｅｒｎａｌｒｉｂｏｓｏｍｅｅｎｔｒｙｓｉｔｅ ,ＩＲＥＳ)是最早发现于动物病毒基因组 5′非编码区的一段ＤＮＡ序列 ,它具有不依赖于 5′帽子结构的翻译起始功能。1 .ＩＲＥＳ的发现基因的表达分为转录和翻译两个相互独立但又紧密联系的阶段。正常情况下真核细胞的ｍＲＮＡ前体转录完成后 ,经过剪接、5′端加帽、3′端加尾等修饰过程生成成熟的ｍＲＮＡ。 5′帽子结构除了能使ｍＲＮＡ免遭核酸酶和磷酸酶的攻击 ,在随后的翻译起始中也起到十分重要的作用。核糖体小亚基通过识别ｍＲＮＡ 5′端帽子结构来寻找蛋…     

tPA K2编码区mRNA二级结构对其在大肠杆菌中表达的影响研究

序列分析中发现ｔＰＡ Ｋ２编码区结构基因中存在一段反转重复序列,富含Ｇ、Ｃ。利用计算机预测ｔＰＡ ｍＲＮＡ二级结构证明ｔＰＡ ｍＲＮＡ在此处可以形成△Ｇｍ＝－２５．５ＫＣａｌ／ｍｏｌ的发夹结构。本研究利用定点突变技术消除了这段反转重复序列,在大肠杆菌中进行了消除前后ｔＰＡ转录和翻译水平的比较。结果表明消除之后,细菌总ＲＮＡ中ｔＰＡ特异ｍＲＮＡ含量减少,细菌表达产物中ｔＰＡ蛋白占破菌沉淀物的百分比却     

Translation controlled

A report of the meeting 'Translational Control', Cold Spring Harbor, USA, 3-7 September 2008.     

Translation in chloroplasts

The discovery that chloroplasts have semi-autonomous genetic systems has led to many insights into the biogenesis of these organelles and their evolution from free-living photosynthetic bacteria. Recent developments of our understanding of the molecular mechanisms of translation in chloroplasts suggest selective pressures that have maintained the 100-200 genes of the ancestral endosymbiont in chloroplast genomes. The ability to introduce modified genes into chloroplast genomes by homologous recombination and the recent development of an in vitro chloroplast translation system have been exploited for analyses of the cis-acting requirements for chloroplast translation. Trans-acting translational factors have been identified by genetic and biochemical approaches. Several studies have suggested that chloroplast mRNAs are translated in association with membranes.     

Translation of poliovirus mRNA

Ribosome binding to cellular eukaryotic mRNAs is proposed to occur by initial attachment at or near the mRNA 5' cap structure (m7 GppN, where N is any nucleotide) followed by scanning till the appropriate initiator AUG is encountered. A pivotal aspect of this model is the obligatory entry of the ribosomes at the 5' end of the mRNA (regardless if it contains a cap structure). Recent experiments, however, demonstrated that ribosomes can access certain mRNAs by internal binding to the 5'-untranslated region. This was most clearly demonstrated for members of the picornavirus family such as poliovirus and encephalomyocarditis virus. Further experiments suggest that other viral mRNAs and even cellular mRNAs may use similar mechanisms of ribosome binding. Here we describe some features of the poliovirus 5'-untranslated region and possible trans-acting factors that are involved in this mechanism of translation.