真核mRNA的3′非翻译区转录后水平调控作用研究进展

真核生物mRNA的3′非翻译区(3′_UTR)在基因表达的转录后调控中起着重要作用:3′_UTR内存在末端加工信号以指导mRNA3′末端的加工;3′_UTR不但控制mRNA的稳定性及降解速率、协助辨认特殊密码子,而且还控制着mRNA的翻译时间、位点及控制其翻译起始及效率等。     

真核mRNA 3′非翻译区在基因表达中的作用

真核生物mRNA的3′非翻译区(3′-UTR)在基因表达调控中发挥重要作用.它不仅调控mRNA在体内的稳定性和降解速率,控制着mRNA的利用效率,还参与mRNA翻译过程的调控.     

真核mRNA的3‘非翻译区转录后水平调控作用研究进展

真核mRNA的3‘非翻译区（3‘－UTR）在基因表达的转录后调控中起着重要作用：3‘－UTR内存在末端加工信号以指导mRNA3‘末端的加工;3‘－UTR不但控制mRNA的稳定性及降解速率、协助辨认特殊密码子,而且还控制着mRNA的翻译时间、位点及控制其翻译起始及效率等。     

人组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)mRNA5′端非翻译区(UTR)对其表达的调控

运用反转录-PCR技术,从黑色素瘤细胞中扩增出t—PA cDNA 5′末端460bp的片段,再经重组获得含完整5′-UTR的t—PA cDNA克隆,在兔网织红细胞裂解物中翻译和COS-7细胞中表达发现,t—PA mRNA 5′—UTR对其表达有明显的抑制作用。将t—PA mRNA 5′—UTR用苜蓿病毒RNA 5′—UTR替换,使t—PA的表达水平提高3-7倍,mRNA翻译起始区二级结构分析结果表明,翻译起始区的二级结构与t-PA的表达水平有关。     

真核mRNA 3′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,mRNA 3′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mRNA 3′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.     

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.     

t-PA cDNA在CHO细胞中的高效稳定表达

我们曾报道t-PA mRNA非翻译区序列对其表达有明显的抑制作用,在此基础上,通过对5′-UTR及3′-UTR的改造,使t-PA在COS-7细胞中的表达水平提高30倍左右。将t-PA表达质粒用电击法转染中国仓鼠卵巢细胞二氢叶酸还原酶缺陷株(CHO-dhfr),经过混合加压及筛选,在CHO细胞中高效表达了t-PA,表达水平达到5000～6000 IU/10~6细胞/24hr。重组t-PA具有与天然t-PA相同的分子量及酶活性。经过8个月连续传代,表达水平未下降,表明细胞株是稳定的,其主要指标均符合工程细胞株的要求。     

microRNA多态性与肿瘤发生和药物反应相关

microRNA(miRNA)是进化保守的、非编码单链小RNA,长度约为18-25个核苷酸.作为基因表达的微观管理者,miRNA通过结合在mRNA的3′-UTR抑制翻译过程或使其降解.miRNA多态性是指一类能够干扰miRNA功能的新多态性或单核苷酸的多态性.这种多态性不仅出现在pri-miRNA、pre-miRNA和成熟的miRNA序列中;也可以出现在靶基因3′-UTR;还可以呈现在miRNA基因表观遗传学的改变.miRNA多态性可能导致疾病的产生,也可以判断临床用药疗效及预后监测.目前miRNA多态性正在作为疾病（尤其是肿瘤）生物学研究的强有力工具,而且已应用于疾病的诊断和预后.     

2型糖尿病患者胰岛素受体底物-2基因3′-非翻译区变异的研究

为了探讨胰岛素受体底物-2(insulin receptor substrate-2,简称IRS-2)基因3′-非翻译区(3′-untranslated region,简称3′-UTR)的分子变异及其与2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,简称T2DM)的关系,从湖南地区128例T2DM患者外周血白细胞中提取基因组DNA,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,简称PCR)．变性高效液相色谱(denaturing hish—performance liquid chromatography,简称DHPLC)技术筛查IRS-2基因3′-UTR,对DHPLC峰型异常样品进行序列分析。在18例T2DM患者IRS-2基因3′-UTR的4064bp处发现T→C的突变。IRS-2基因3′-UTR的T4064→C突变可能与T2DM有关。     

鲢鱼解偶联蛋白2全长cDNA序列的克隆及其组织表达

从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)肝脏,通过简并引物克隆解偶联蛋白2(un-couplingprotein2,UCP2)cDNA核心序列,应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏UCP2cDNA全序列。序列分析结果表明,鲢鱼肝脏UCP2cDNA全长1452bp,其中5′-UTR长337bp,3′-UTR长182bp,编码区933bp,编码310个氨基酸,推测的氨基酸序列包含线粒体内膜载体蛋白3个特征结构及解偶联蛋白(UCPs)的特征序列。对鲢鱼不同组织UCP2的表达调控研究发现,鲢鱼组织UCP2基因在肠道、肝脏、肌肉、脂肪组织均大量表达,而在脑组织表达量较低,这与鲢鱼体内微囊藻毒素在这几个组织的分布完全一致,表明UCP2的功能可能与抑制微囊藻毒素引发过量活性氧(ROS)生成有关。     

鲢鱼解偶联蛋白2全长cDNA序列的克隆及其组织表达

从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)肝脏，通过简并引物克隆解偶联蛋白2(uncoupling protein 2，UCP2) cDNA核心序列，应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列，最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏UCP2 cDNA全序列。序列分析结果表明，鲢鱼肝脏UCP2 cDNA全长1 452 bp，其中5′-UTR长337 bp，3′-UTR长182 bp，编码区933 bp，编码310个氨基酸，推测的氨基酸序列包含线粒体内膜载体蛋白3个特征结构及解偶联蛋白(UCPs)的特征序列。对鲢鱼不同组织UCP2的表达调控研究发现，鲢鱼组织UCP2基因在肠道、肝脏、肌肉、脂肪组织均大量表达，而在脑组织表达量较低，这与鲢鱼体内微囊藻毒素在这几个组织的分布完全一致，表明UCP2的功能可能与抑制微囊藻毒素引发过量活性氧(ROS)生成有关。     

鲢鱼可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)基因cDNA全序列与5′调控区的克隆与分析

淡水鱼类可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)在微囊藻毒素去毒代谢过程中具有独特 的关键作用,因而也称为微囊藻毒素去毒酶. 从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)肝脏通过简并引物克隆微囊藻毒素去毒酶基因cDNA核心序列,应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全序列. 序列分析结果表明,鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全长920 bp,其中5′-UTR长74 bp,3′-UTR长174 bp,编码区长672 bp,编码223个氨基酸. 应用基因组步行法,在鲢鱼克隆得到淡水鱼类微囊藻毒素去毒酶基因5′侧翼区878 bp序列. 与哺乳动物及海水鱼sGST基因不同,鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因的5′侧翼区,发现存在多个脂多糖反应元件(LPSRE),表明来源于毒藻的脂多糖可能对鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因表达有潜在调控作用.     

microRNAs在肌肉中的作用研究进展

microRNAs是一类非蛋白质编码小RNA,通常作用于靶基因mRNA的3′-UTR区引起靶基因的翻译抑制或降解。microRNAs的表达具有组织特异性,骨骼肌和心肌中有特异microRNAs的表达。microRNAs在肌肉的增殖、分化等发育过程中发挥重要的调节作用,并且microRNAs的表达异常与某些肌肉疾病的病理过程有关。现就microRNAs在肌肉中的作用研究进展作一综述。     

鲢鱼可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)基因cDNA全序列与5′调控区的克隆与分析

淡水鱼类可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)在微囊藻毒素去毒代谢过程中具有独特的关键作用,因而也称为微囊藻毒素去毒酶.从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)肝脏通过简并引物克隆微囊藻毒素去毒酶基因cDNA核心序列,应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全序列.序列分析结果表明,鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全长920bp,其中5′-UTR长74bp,3′-UTR长174bp,编码区长672bp,编码223个氨基酸.应用基因组步行法,在鲢鱼克隆得到淡水鱼类微囊藻毒素去毒酶基因5′侧翼区878bp序列.与哺乳动物及海水鱼sGST基因不同,鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因的5′侧翼区,发现存在多个脂多糖反应元件(LPSRE),表明来源于毒藻的脂多糖可能对鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因表达有潜在调控作用.     

m6A去甲基化酶ALKBH5对大鼠S1PR3基因3′-非编码区双荧光素酶活性的影响

[目的]明确m⁶A去甲基化酶ALKBH5对含S1PR3基因3′-非编码区(3′-UTR)双荧光素酶报告基因的调控作用。[方法]以大鼠前额叶皮层脑区cDNA为模板，利用聚合酶链式反应(PCR)扩增S1PR3基因3′-UTR中含有m⁶A修饰位点的目的片段。利用重叠延伸PCR方法将三个靶序列GGACT、GGACT、AGACT中的第三位A突变为C,并将野生型S1PR3-3′-UTR片段和突变型S1PR3-mut-3′-UTR片段分别正向插入到pmiR-RB-Report^TM vector载体中。将pcDNA3.1-ALKBH5或空载体pcDNA3.1与野生型和突变型双荧光素酶报告载体分别共转染PC12细胞，并检测荧光素酶活性。[结果]成功构建了包含S1PR3基因3′-UTR野生型双荧光素酶报告载体pmiR-S1PR3-3′-UTR和突变型双荧光素酶报告载体pmiR-S1PR3-mut-3′-UTR。荧光素酶活性分析表明与空载体pcDNA3.1组相比，ALKBH5可显著降低野生型及突变型C1和C2报告载体荧光素酶的活性(P<...     

真核mRNA 3′非翻译区的肿瘤抑制功能和表达调控

最近几年来,关于真核mRNA 3′UTR在肿瘤细胞恶性表型抑制中作用的研究, 取得了非常令人鼓舞的进展. 目前已经发现,3′UTR参与一些已知的癌基因和抗癌基因的功能调控; 一些抗癌基因的失活来源于其3′-UTR的结构变化;而且又发现了一些基因的3′UTR在转染恶性细胞后表现抗癌基因活性. 此外,3′UTR在mRNA表达调控中的作用也已研究得更加深入.现将最近几年来在这一领域的一部分研究进展情况,作一简单综述.     

蓖麻蚕18S rRNA基因3′末端的顺序特征

本文测定了蓖麻蚕18S rRNA基因(rDNA) 3′末端及其外侧的DNA顺序。将这一顺序与家蚕、果蝇、大鼠 18S rDNA 3′末端顺序以及大肠杆菌16 S rDNA 3′末端顺序作了比较,发现它们间有惊人的同源性。不仅如此,这些基因的3′末端所形成的茎环结构也十分相似,在3′末端还有保守的EcoRI切点。这些研究结果对了解18S rRNA 3′末端在蛋白质合成中的功能及在rRNA前体加工成熟中的作用;对于了解rRNA基因的进化打下了基础。     

犬黑素皮质素受体-2基因的分子克隆及序列分析

目的分离犬MC2R基因cDNA5′末端,分析其启动区域特点。方法采用了RNA连接酶介导的RACE（RLM-RACE）技术分离了犬MC2R基因和局部序列比对工具（Basic Local Alignment Search Tool,BLAST）对CDS区进行了初步验证。结果新分离了犬MC2RcDNA的5′末端,并对其启动区序列作了初步分析。序列分析显示,该基因至少由两个外显子（exon1和exon2）组成,exon1和exon2的一部分编码5′非翻译区（5′-UTR）,exon2其余的部分编码整个编码区。结论克隆了犬MC2R基因的5′末端,在其启动区发现了inr、SF-1、SP1、CRE、PPRE、AP-1等多个顺式作用元件,为犬MC2R表达调控研究奠定基础。     

反义RNA及其在植物基因工程领域的应用

随着反义RNA的发现及对其研究的深入,反义RNA技术已被广泛应用于基因调控的研究中。本介绍了反义RNA的概念,并就反义RNA的作用机理和在植物基因工程领域的应用进行了综述。其作用机理包括：在原核生物中反义RNA与引物RNA前体及mRNA分子5′的不同区域进行互补,从而抑制其复制、转录和翻译;在其核生物中反义RNA影响mRNA前体拼接、转移及mRNA分子5′和3′正常修饰。在植物基因工程领域,反义RNA主要应用于抑制果实成熟、抗病、作为反向筛选标记基因、控制花色、控制淀粉合成、控制油料种子中脂肪酸的合成、控制雄性不育等方面。     

可变多聚腺苷酸化与肿瘤

可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation, APA)是真核细胞mRNA成熟过程中针对前体mRNA 3′端的一种加工修饰方式,是重要的转录后调控机制。APA通过调控3′非翻译区(3′UTR)长度而影响mRNA稳定性、翻译效率和定位。内含子多聚腺苷酸化(intronic polyadenylation, IPA)通过形成丢失重要结构域的截短型蛋白实现对靶基因的调控,参与形成肿瘤新抗原。APA具有肿瘤特异性,有可能用于肿瘤分子分型和靶向治疗。现对APA的形成过程和分类、高通量发现APA的测序和分析技术进展,以及APA对肿瘤发生发展的影响进行综述。