3′非翻译区

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:59:40 #RNA,基因表达

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上除了可以翻译成蛋白质的序列外,还有一些不被翻译的序列,如5端(5')的5′端帽与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。

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。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)、铁反应元件(英语:Iron response element)(IRE)等。许多3'-UTR上的突变与特定疾病有关。

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,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。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。

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。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。

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