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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

边腾飞  
【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。


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