• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

从 5'UTR 解码 mRNA 的翻译能力和稳定性。

Decoding mRNA translatability and stability from the 5' UTR.

机构信息

Division of Nutritional Sciences, Cornell University, Ithaca, NY, USA.

Cellular Biology Section, Laboratory of Viral Diseases, NIAID, Bethesda, MD, USA.

出版信息

Nat Struct Mol Biol. 2020 Sep;27(9):814-821. doi: 10.1038/s41594-020-0465-x. Epub 2020 Jul 27.

DOI:10.1038/s41594-020-0465-x
PMID:32719458
Abstract

Precise control of protein synthesis by engineering sequence elements in 5' untranslated regions (5' UTRs) remains a fundamental challenge. To accelerate our understanding of the cis-regulatory code embedded in 5' UTRs, we devised massively parallel reporter assays from a synthetic messenger RNA library composed of over one million 5' UTR variants. A completely randomized 10-nucleotide sequence preceding an upstream open reading frame (uORF) and downstream GFP drives a broad range of translational outputs and mRNA stability in mammalian cells. While efficient translation protects mRNA from degradation, uORF translation triggers mRNA decay in a UPF1-dependent manner. We also identified translational inhibitory elements with G-quadruplexes as marks for mRNA decay in P-bodies. Unexpectedly, an unstructured A-rich element in 5' UTRs destabilizes mRNAs in the absence of translation, although it enables cap-independent translation. Our results not only identify diverse sequence features of 5' UTRs that control mRNA translatability, but they also reveal ribosome-dependent and ribosome-independent mRNA-surveillance pathways.

摘要

通过工程化 5' 非翻译区(5'UTR)中的序列元件来精确控制蛋白质合成仍然是一个基本挑战。为了加速我们对 5'UTR 中内源性调控密码子的理解,我们从由超过一百万个 5'UTR 变体组成的合成信使 RNA 文库中设计了大规模平行报告基因检测。一个完全随机的 10 个核苷酸序列位于上游开放阅读框(uORF)和下游 GFP 之前,可在哺乳动物细胞中驱动广泛的翻译输出和 mRNA 稳定性。虽然有效的翻译可以保护 mRNA 免受降解,但 uORF 的翻译会以 UPF1 依赖的方式触发 mRNA 降解。我们还发现,P 体中具有 G-四联体的翻译抑制元件是 mRNA 降解的标志。出乎意料的是,5'UTR 中无规则的富含 A 的元件在没有翻译的情况下会使 mRNA 不稳定,尽管它可以实现无 cap 依赖性翻译。我们的研究结果不仅确定了控制 mRNA 可译性的 5'UTR 的多种序列特征,而且还揭示了核糖体依赖性和核糖体非依赖性的 mRNA 监测途径。

相似文献

1
Decoding mRNA translatability and stability from the 5' UTR.从 5'UTR 解码 mRNA 的翻译能力和稳定性。
Nat Struct Mol Biol. 2020 Sep;27(9):814-821. doi: 10.1038/s41594-020-0465-x. Epub 2020 Jul 27.
2
Progranulin transcripts with short and long 5' untranslated regions (UTRs) are differentially expressed via posttranscriptional and translational repression.具有短和长5'非翻译区(UTR)的颗粒蛋白前体转录本通过转录后和翻译抑制进行差异表达。
J Biol Chem. 2014 Sep 12;289(37):25879-89. doi: 10.1074/jbc.M114.560128. Epub 2014 Jul 23.
3
Translation reinitiation after uORFs does not fully protect mRNAs from nonsense-mediated decay.翻译起始区下游核糖体通读(Translation reinitiation after uORFs)并不能完全保护 mRNA 免受无义介导的降解。
RNA. 2023 Jun;29(6):735-744. doi: 10.1261/rna.079525.122. Epub 2023 Mar 6.
4
UPF1 regulates mRNA stability by sensing poorly translated coding sequences.UPF1 通过感知翻译效率低的编码序列来调节 mRNA 的稳定性。
Cell Rep. 2024 Apr 23;43(4):114074. doi: 10.1016/j.celrep.2024.114074. Epub 2024 Apr 15.
5
RNA G-quadruplexes at upstream open reading frames cause DHX36- and DHX9-dependent translation of human mRNAs.RNA G-四链体在上游开放阅读框处引发 DHX36 和 DHX9 依赖性的人类 mRNA 翻译。
Genome Biol. 2018 Dec 27;19(1):229. doi: 10.1186/s13059-018-1602-2.
6
JKTBP1 is involved in stabilization and IRES-dependent translation of NRF mRNAs by binding to 5' and 3' untranslated regions.JKTBP1 通过结合 NRF mRNAs 的 5' 和 3' 非翻译区,参与 NRF mRNAs 的稳定和 IRES 依赖的翻译。
J Mol Biol. 2011 Apr 8;407(4):492-504. doi: 10.1016/j.jmb.2011.01.050. Epub 2011 Feb 12.
7
Upstream open reading frames regulate translation of the long isoform of SLAMF1 mRNA that encodes costimulatory receptor CD150.上游开放阅读框调节编码共刺激受体CD150的SLAMF1 mRNA长异构体的翻译。
Biochemistry (Mosc). 2014 Dec;79(12):1405-11. doi: 10.1134/S0006297914120165.
8
Upstream open reading frame in 5'-untranslated region reduces titin mRNA translational efficiency.5'-非翻译区中的上游开放阅读框降低肌联蛋白mRNA的翻译效率。
Biochem Biophys Res Commun. 2014 Oct 10;453(1):185-91. doi: 10.1016/j.bbrc.2014.09.085. Epub 2014 Sep 27.
9
Translational control of apolipoprotein B mRNA: regulation via cis elements in the 5' and 3' untranslated regions.载脂蛋白B信使核糖核酸的翻译调控:通过5'和3'非翻译区的顺式元件进行调控
Biochemistry. 2004 Jun 1;43(21):6734-44. doi: 10.1021/bi049887s.
10
Expression of a novel mRNA transcript for human microsomal epoxide hydrolase (EPHX1) is regulated by short open reading frames within its 5'-untranslated region.新型人微粒体环氧化物水解酶(EPHX1)mRNA 转录本的表达受其 5'-非翻译区内含有的短开放阅读框调节。
RNA. 2013 Jun;19(6):752-66. doi: 10.1261/rna.037036.112. Epub 2013 Apr 5.

引用本文的文献

1
Integrating Full-Length and Second-Generation Transcriptomes to Elucidate the ApNPV-Induced Transcriptional Reprogramming in Midgut.整合全长转录组和第二代转录组以阐明苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒诱导的中肠转录重编程
Insects. 2025 Jul 31;16(8):792. doi: 10.3390/insects16080792.
2
Global inhibition of deadenylation stabilizes the transcriptome in mitotic cells.去腺苷酸化的整体抑制作用可稳定有丝分裂细胞中的转录组。
bioRxiv. 2025 Jul 22:2025.07.22.666109. doi: 10.1101/2025.07.22.666109.
3
Predicting the translation efficiency of messenger RNA in mammalian cells.
预测哺乳动物细胞中信使核糖核酸的翻译效率。
Nat Biotechnol. 2025 Jul 25. doi: 10.1038/s41587-025-02712-x.
4
RNA chemistry and therapeutics.RNA化学与治疗学。
Nat Rev Drug Discov. 2025 Jul 14. doi: 10.1038/s41573-025-01237-x.
5
Novel non-coding FOXP3 transcript isoform associated to potential transcriptional interference in human regulatory T cells.与人类调节性T细胞中潜在转录干扰相关的新型非编码FOXP3转录本异构体
RNA Biol. 2025 Dec;22(1):1-20. doi: 10.1080/15476286.2025.2502719. Epub 2025 Jul 2.
6
The quantitative impact of 3'UTRs on gene expression.3'非翻译区对基因表达的定量影响。
Nucleic Acids Res. 2025 Jun 20;53(12). doi: 10.1093/nar/gkaf568.
7
Decoding the interactions and functions of non-coding RNA with artificial intelligence.利用人工智能解码非编码RNA的相互作用和功能。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2025 Jun 19. doi: 10.1038/s41580-025-00857-w.
8
High-resolution profiling reveals coupled transcriptional and translational regulation of transgenes.高分辨率分析揭示了转基因的转录和翻译调控的耦合。
Nucleic Acids Res. 2025 Jun 6;53(11). doi: 10.1093/nar/gkaf528.
9
EBV Vaccines in the Prevention and Treatment of Nasopharyngeal Carcinoma.用于预防和治疗鼻咽癌的EB病毒疫苗
Vaccines (Basel). 2025 Apr 29;13(5):478. doi: 10.3390/vaccines13050478.
10
Therapeutic Application of mRNA for Genetic Diseases.信使核糖核酸在遗传性疾病中的治疗应用。
Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2025 May-Jun;17(3):e70019. doi: 10.1002/wnan.70019.