高等植物基因上游可译框架（uORF）分析和TaPSG719基因uORF对其翻译水平影响的研究

【摘要】：1 真核生物mRNA 5′非编码区上游可译框(uORF)在基因的翻译水平上的调控具有重要的作用。对植物2200多个cDNA序列5′非编码区的uATG和uORF进行统计分析，结果表明，含uATG的基因高达18％，这一比例比原先估计的10％要高得多。其中含单个uATG的基因约占50％，含2个uATG的基因占20％左右。其中大部分uORF是属于非交叉uORF，约占85％。编码1～5氨基酸的uORF占30％以上，大部分uORF编码多肽是小于20个氨基酸，占77.6％。mRNAORF起始密码子ATG的两边序列有显著的偏爱性，与植物共有序列是UAAACAAUGGCU或AACAAUGGC基本一致，但有uATG的mRNA ORF起始密码子ATG的两边序列比不含uATG的mRNA ORF起始密码子ATG的两边序列偏爱性要差。但大多数uATG两边序列缺乏植物ORF起始密码子ATG的两边序列的偏爱性。不同种属mRNA5′非编码区uORF氨基酸并不具有显著的同源性，但如植物S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶等少数基因具有非常保守的uORF，uORF氨基酸序列同源性高达75％～100％，显著植物高于S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶之间的同源性。 2 TaPSG719，GenBank：AY451238，该基因全长1，172bp，5′非编码区序列长达329bp，包含多个上游可译框架(uORF)：该基因编码188个氨基酸的蛋白质，大小约为20kD，等电点为12.1。Southem blot表明TaPSG719是一个多基因家族。Northem blot和RT-PCR表明该基因在成熟花粉特异表达，而在小孢子，叶片，根，未成熟的种子，幼茎，子房等组织几乎检测不到TaPSG719在单核和双核小孢子阶段不表达。在开花前5天(已完成有丝分裂)开始表达并迅速增强达到高峰，但随着花粉的成熟表达水平逐渐下降，表明TaPSG719是一个花粉中 高等植物基因上游可译框架(u ORF)分析和TaPSG719基因uORF对其翻译水平影响的研究 晚期特异性表达基因。为研究几PSG719 cDNAS’非编码区序列的uo即对可译 框架的翻译的影响，构建不同缺失或突变的表达载体，采用麦胚体外翻译系统， 结果表明含uORF的5‘非编码区序列能显著抑制蛋白质的翻译水平，表明 飞认PSG719基因表达至少部分是在翻译水平上调控。