Regiune netradusă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Termenul de regiune netradusă (de obicei prescurtat ca UTR ) indică secvențe situate la capetele 5 'și 3' ale unui ARN mesager (acid ribonucleic care codifică o proteină) care nu sunt traduse, respectiv sunt numite 5 'UTR și 3' UTR. ARNm conține, de asemenea, alte regiuni care nu sunt traduse, cum ar fi capacul 5 ' și coada poli-A 3' (prezentă în eucariote).

5 'UTR

5 'UTR (numită și secvența lider ) începe de la locul de inițiere a transcripției și se termină cu o nucleotidă înainte de locul de inițiere a traducerii care este compus din secvența AUG. În procariote , conține de obicei un situs de legare ribozomală (RBS), cunoscut și sub numele de secvența Shine Dalgarno (AGGAGGU). Are o lungime medie de aproximativ 150 nucleotide în eucariote , dar poate avea o lungime de câteva mii de baze . Unele virusuri și gene celulare au regiuni UTR neobișnuite lungi de 5 ', care pot avea impact asupra exprimării genelor . În medie, UTR de 3 'tinde să fie de două ori mai lung decât UTR de 5'. La procariote 5'UTR este de obicei mai scurt. Multe secvențe reglatoare pot fi găsite în 5 'UTR care afectează stabilitatea, traducerea și exportul ARNm. Mutațiile secvențelor din cadrul UTR 5 ', precum și modificări ale lungimii UTR 5' au fost implicate în diferite boli umane, cum ar fi trombocitemia ereditară.

3 'UTR

3 'UTR (numită și secvență remorcă ) este regiunea ARNm situată în aval de CDS (secvența codificatoare a unei gene) și urmează imediat codonul de terminare a traducerii unei gene. 3 'UTR influențează poliadenilarea , eficiența traducerii , localizarea și stabilitatea ARNm. Conține situri de legare pentru factori de reglare, cum ar fi microARN- urile ( miARN-urile ). Prin legarea la site-uri specifice din cadrul UTR 3 '(secvențe MRE), miARN-urile pot reduce expresia genică a diferitelor mARN-uri sau pot inhiba translația sau pot provoca în mod direct degradarea transcriptului. Multe UTR-uri 3 'conțin, de asemenea, elemente bogate în AU (ARE: semnal pentru deadenilare), de care proteinele se leagă pentru a compromite stabilitatea sau rata de descompunere a transcrierilor într-un mod localizat sau pentru a influența inițierea traducerii. De fapt, semnalul pentru deadenilare (ARE) determină o scădere rapidă a lungimii cozii poli (A) ducând la formarea ARNm cu o coadă scurtă poli (A). Proteinele, așa-numitele proteine ​​de legare ARE (ARE-BPs), se leagă de elementele ARE care, ca răspuns la diferite semnale intracelulare și extracelulare, pot promova degradarea ARNm, afectează stabilitatea ARNm sau pot activa traducerea. Acest mecanism de reglare a genelor este implicat în creșterea celulelor, diferențierea celulară și adaptarea la stimuli externi. Prin urmare, acționează asupra: transcrierilor care codifică citokinele , factorii de creștere , supresorii tumorilor, protooncogenele , ciclinele , enzimele , factorii de transcripție , receptorii și proteinele de membrană . Mai mult, 3 'UTR conține secvența semnal de poliadenilare AAUAAA (situată în aval de ARE) care adaugă câteva sute de reziduuri de adenină la capătul ARNm transcris care formează coada poli (A). Proteinele de legare poli (A) (PABP) se leagă de coada poli (A), rezultând reglarea traducerii, stabilității și exportului ARNm. Prezența unei cozi poli (A) ajută de obicei la activarea traducerii, în timp ce absența sau îndepărtarea unei poli (A) duce adesea la degradarea ARNm. În plus față de secvențele din cadrul UTR 3 ', caracteristicile fizice ale regiunii, inclusiv lungimea și structura secundară, contribuie la reglarea traducerii. Există variații considerabile în lungimea UTR 3 'în genomul mamiferelor . Această regiune a transcrierii ARNm poate varia de la 60 la aproximativ 4000 nucleotide. Lungimea medie a 3 'UTR la om este de aproximativ 800 nucleotide, în timp ce lungimea medie a 5' UTR este de numai aproximativ 200 nucleotide. În general, cu cât este mai mare UTR de 3 ', cu atât se observă niveluri de expresie mai scăzute. Acest lucru se datorează faptului că 3 'UTR-uri mai lungi posedă potențial mai multe situri miARN care au capacitatea de a inhiba traducerea . Dereglarea proteinelor care leagă ARE (AUBP) din cauza mutațiilor regiunilor bogate din AU poate duce la boli, inclusiv tumorigeneză (cancer), hematopoieză și leucemogeneză. Un număr trinucleotidic extins (CTG) repetat în 3 'UTR al unei gene proteină kinază dependentă de AMPc (DMPK) determină distrofia miotonică. Elementele din UTR 3 'au fost, de asemenea, legate de leucemie mieloidă acută , α-talasemie , neuroblastom , keratinopatie, aniridie , IPEX și boli cardiace congenitale. În ciuda tuturor, rămân mistere în ceea ce privește înțelegerea UTR 3 ', deoarece ARNm conțin de obicei mai mulți factori de control care se suprapun și este adesea dificil de specificat identitatea și funcția fiecărui element al UTR 3'.

Bibliografie

  • Cenik C, Derti A, Mellor JC, Berriz GF, Roth FP. (2010). "Analiza funcțională la nivel de genom a intronilor regiunii 5'translată umană.". Genomul Biologie 11 (3): R29. PMID 20222956 .
  • Lodish și colab. "Capitolul 4.2". Biologie celulară moleculară (ed. A V-a). p. 113.
  • Cenik, C și colab. (2011). Analiza genomului releva interactiunea dintre intronii 5 'UTR si exportul de ARNm nuclear pentru gene secretoare si mitocondriale. PLoS Genetics 7 (4).
  • Barret, Lucy W; Fletcher, Sue și Wilton Steve D (noiembrie 2012). „Reglarea expresiei genelor eucariote de către regiunile genetice netraduse și alte elemente necodificate”. Cellular and Molecular Life Sciences 69 (21): 3613–3634. Accesat la 14 martie 2013.
  • Chatterjee, Sangeeta; Jayanta K. Pal (2009). "Rolul regiunilor 5'- și 3'-netraduse ale ARNm în bolile umane". Biologia celulei 101: 251–262. doi: 10.1042 / BC20080104. Adus la 8 martie 2013.
  • Barrett, Lucy W.; Fletcher, Sue; Wilton, Steve D. (27 aprilie 2012). „Reglarea expresiei genelor eucariote de către regiunile genetice netraduse și alte elemente necodificate”. Cellular and Molecular Life Sciences 69 (21): 3613–3634. doi: 10.1007 / s00018-012-0990-9.
  • Pichon, Xavier; A. Wilson, Lindsay; Stoneley, Mark; Bastide, Amandine; Un rege, Helen; Somers, Joanna; Și Willis, Anne (1 iulie 2012). „Interacțiunile dintre proteina de legare a ARN / elementul ARN și controlul traducerii”. Current Protein & Peptide Science 13 (4): 294-304. doi: 10.2174 / 138920312801619475.
  • Hesketh, John (23). "3'UTRs și Regulament". Encilopedia Științelor Vieții.
  • Mignone, Flavio; Graziano Pesole (15). ARNm Regiuni netraduse (UTR). doi: 10.1002 / 9780470015902.a0005009.pub2.
  • De Giammartino, Dafne Campigli; Nishida, Kensei; Manley, James L. (NaN nedefinit NaN). „Mecanisme și consecințe ale poliadenilării alternative”. Celula moleculară 43 (6): 853-866. doi: 10.1016 / j.molcel.2011.08.017.
  • Proudfoot, NJ (NaN nedefinit NaN). "Încheierea mesajului: poli (A) semnalează atunci și acum". Gene și dezvoltare 25 (17): 1770–1782. doi: 10.1101 / gad.17268411.
  • Conne, Béatrice; Stutz, André; Vassalli, Jean-Dominique (1 iunie 2000). "Regiunea 3 'netradusă a ARN-ului messenger: un" hotspot "molecular pentru patologie?". Nature Medicine 6 (6): 637-641. doi: 10.1038 / 76211.
  • Chatterjee, Sangeeta; Pal, Jayanta K. (1 mai 2009). "Rolul regiunilor 5'- și 3'-netraduse ale ARNm în bolile umane". Biologia celulei 101 (5): 251-262. doi: 10.1042 / BC20080104.
  • Baou, M.; Norton, JD; Murphy, JJ (13 septembrie 2011). "ARN-uri bogate în proteine ​​de legare în hematopoieză și leucemogeneză". Sângele 118 (22): 5732-5740. doi: 10.1182 / blood-2011-07-347237.
  • Khabar, Khalid SA (22 mai 2010). "Controlul post-transcripțional în timpul inflamației cronice și al cancerului: un accent pe elemente bogate în AU". Cellular and Molecular Life Sciences 67 (17): 2937-2955. doi: 10.1007 / s00018-010-0383-x.

Lecturi suplimentare

  • Mazumder B, Seshadri V, Fox PL (2003). "Controlul translațional prin 3'-UTR: capetele specifică mijloacele". Tendințe Biochem. Știința 28 (2): 91-8. doi: 10.1016 / S0968-0004 (03) 00002-1. PMID 12575997 .