5-primarna netranslatirana regija

5' neprevedena regija
5' neprevedena regija
	Opća struktura 5-prim UTR transkripta kod eukariota, poseno ljudi
Identifikatori
MeSH	D020121
	Anatomska terminologija [uredi na Wikidata]

5′ netranslatirana regija (znana i kao 5′ UTR, vodeća sekvenca, vodeći transkript ili vodeća RNK) jest regija informacijske RNK (iRNK) , direktno uzvodno od inicijacijskog kodona. Ovo područje je važno za regulaciju transklacije transkripta različitim mehanizmima u virusa, prokariota i eukariota. Iako se naziva neprevedenim, 5′ UTR ili njegov dio ponekad se prevodi u proteinski proizvod. Ovaj proizvod tada može regulirati translaciju glavne kodirajuće sekvence iRNK. U mnogim organizmima, međutim, 5′ UTR je potpuno nepreveden, a umjesto toga formira kompleks sekundarne strukture za regulaciju translacije.

Utvrđeno je da 5′ UTR stupa u interakciju s proteinima koji se odnose na metabolizam, i aktivnosti unutar 5′ UTR. Osim toga, ova regija je uključena u regulaciju transkripcije), kao što je gen letalan za spolni gen u rodu Drosophila. Regulatorni elementi unutar 5′ UTR-ova vezani su i za eksport iRNK.^[1]

Opća struktura

Dužina

5 ′ UTR počinje na mjesto početka transkripcije i završava jednim nukleotidom (nt) prije inicijacijske sekvence (obično AUG) kodirajuće regije. Kod prokariota dužina 5 ′ UTR je oko 3–10 nukleotida, dok je kod eukariota duga od 100 do nekoliko hiljada nukleotida.^[2] Naprimjer, transkript ste11 kod Schizosaccharomyces pombe ima 2.273 nukleotida 5′ UTR-a^[3] dok lac operon kod Escherichia coli ima samo sedam nukleotida u njenom 5′ UTR-u.^[4] Različite veličine su vjerojatno posljedica složenosti eukariotske regulacije koju ima 5′ UTR, kao i većeg kompleksa predinicijacije, koji se mora formirati za početak prevođenja.

5 ′ UTR također može potpuno nedostajati, u slučaju bezvodeće RNK. Ribosomi kod sva tri domena života prihvataju i prevode takve iRNK.^[5] Takve sekvence se prirodno nalaze u sva tri domena života. Ljudi imaju mnogo gena povezanih sa pritiskom koji su pod 2 i 3 vodeća nukleotida. Sisari također imaju drugetipove ultra-kratkih vodiča, kao što je TISU-sekvenca.^[6]

Element

Elementi eukariotskog i prokariotskog 5′ UTR-a jako se razlikuju. Prokariotski 5′ UTR sadrži mjesto vezanja ribosoma (RBS), poznato i kao Shine-Dalgarno sekvenca (AGGAGGU), koje je obično 3–10 parova baza uzvodno od inicijacijskog kodona.^[4] Nasuprot tome, eukariotski 5 ′ UTR sadrži Kozak konsenzusni niz (ACCAUGG), koji sadrži inicijacijski kodon.^[4] Eukariotski 5 ′ UTR također sadrži cis-djelujuće regulacijske elemente koji se nazivaju uzvodno otvoreni okviri čitanja (uORF) i uzvodni AUG (uAUG) i završni kodoni, koji imaju veliki uticaj na regulaciju translacije. Za razliku od prokariota, 5 ′ UTR u eukariota mogu sadržavati introne. Kod ljudi, ~ 35% svih gena sadrži introne unutar 5 ′ UTR.^[7]

Sekundarna struktura

Kako 5 ′ UTR ima visok sadržaj GC, unutar njega često se javljaju sekundarne strukture. Ukosnica su jedna takva sekundarna struktura koja se može nalaziti unutar 5 ′ UTR. Ove sekundarne strukture također utiču na regulaciju translaciju.^[8]

Također pogledajte

Reference

^ Cenik, Can; Chua, Hon Nian; Zhang, Hui; Tarnawsky, Stefan P.; Akef, Abdalla; Derti, Adnan; Tasan, Murat; Moore, Melissa J.; Palazzo, Alexander F.; Roth, Frederick P. (2011). Snyder, Michael (ured.). "Genome Analysis Reveals Interplay between 5′UTR Introns and Nuclear mRNA Export for Secretory and Mitochondrial Genes". PLOS Genetics. 7 (4): e1001366. doi:10.1371/journal.pgen.1001366. ISSN 1553-7404. PMC 3077370. PMID 21533221.
^ Lodish, Havery (2004). Molecular Cell Biology. New York, New York: W.H. Freeman and Company. str. 113. ISBN 978-0-7167-4366-8.
^ Rhind, Nicholas; Chen, Zehua; Yassour, Moran; Thompson, Dawn A.; Haas, Brian J.; Habib, Naomi; Wapinski, Ilan; Roy, Sushmita; Lin, Michael F.; Heiman, David I.; Young, Sarah K.; Furuya, Kanji; Guo, Yabin; Pidoux, Alison; Chen, Huei Mei; Robbertse, Barbara; Goldberg, Jonathan M.; Aoki, Keita; Bayne, Elizabeth H.; Berlin, Aaron M.; Desjardins, Christopher A.; Dobbs, Edward; Dukaj, Livio; Fan, Lin; Fitzgerald, Michael G.; French, Courtney; Gujja, Sharvari; Hansen, Klavs; Keifenheim, Dan; Levin, Joshua Z. (2011). "Comparative Functional Genomics of the Fission Yeasts". Science. 332 (6032): 930–6. Bibcode:2011Sci...332..930R. doi:10.1126/science.1203357. PMC 3131103. PMID 21511999.
^ ^a ^b ^c Brown, T.A (2007). Genomes 3. New York, New York: Garland Science Publishing. str. 397. ISBN 978-0-8153-4138-3.
^ Brock, JE; Pourshahian, S; Giliberti, J; Limbach, PA; Janssen, GR (oktobar 2008). "Ribosomes bind leaderless mRNA in Escherichia coli through recognition of their 5'-terminal AUG". RNA. 14 (10): 2159–69. doi:10.1261/rna.1089208. PMC 2553737. PMID 18755843.
^ Akulich, Kseniya A.; Andreev, Dmitry E.; Terenin, Ilya M.; Smirnova, Victoria V.; Anisimova, Aleksandra S.; Makeeva, Desislava S.; Arkhipova, Valentina I.; Stolboushkina, Elena A.; Garber, Maria B.; Prokofjeva, Maria M.; Spirin, Pavel V.; Prassolov, Vladimir S.; Shatsky, Ivan N.; Dmitriev, Sergey E. (28. 11. 2016). "Four translation initiation pathways employed by the leaderless mRNA in eukaryotes". Scientific Reports. 6 (1): 37905. Bibcode:2016NatSR...637905A. doi:10.1038/srep37905. PMC 5124965. PMID 27892500.
^ Bicknell AA, Cenik C, Chua HN, Roth FP, Moore MJ (Dec 2012). "Introns in UTRs: why we should stop ignoring them". BioEssays. 34 (12): 1025–34. doi:10.1002/bies.201200073. PMID 23108796.
^ Babendure, J. R.; Babendure, JL; Ding, JH; Tsien, RY (2006). "Control of mammalian translation by mRNA structure near caps". RNA. 12 (5): 851–61. doi:10.1261/rna.2309906. PMC 1440912. PMID 16540693.

[Cenik2011-1] Cenik, Can; Chua, Hon Nian; Zhang, Hui; Tarnawsky, Stefan P.; Akef, Abdalla; Derti, Adnan; Tasan, Murat; Moore, Melissa J.; Palazzo, Alexander F.; Roth, Frederick P. (2011). Snyder, Michael (ured.). "Genome Analysis Reveals Interplay between 5′UTR Introns and Nuclear mRNA Export for Secretory and Mitochondrial Genes". PLOS Genetics. 7 (4): e1001366. doi:10.1371/journal.pgen.1001366. ISSN 1553-7404. PMC 3077370. PMID 21533221.

[2] Lodish, Havery (2004). Molecular Cell Biology. New York, New York: W.H. Freeman and Company. str. 113. ISBN 978-0-7167-4366-8.

[3] Rhind, Nicholas; Chen, Zehua; Yassour, Moran; Thompson, Dawn A.; Haas, Brian J.; Habib, Naomi; Wapinski, Ilan; Roy, Sushmita; Lin, Michael F.; Heiman, David I.; Young, Sarah K.; Furuya, Kanji; Guo, Yabin; Pidoux, Alison; Chen, Huei Mei; Robbertse, Barbara; Goldberg, Jonathan M.; Aoki, Keita; Bayne, Elizabeth H.; Berlin, Aaron M.; Desjardins, Christopher A.; Dobbs, Edward; Dukaj, Livio; Fan, Lin; Fitzgerald, Michael G.; French, Courtney; Gujja, Sharvari; Hansen, Klavs; Keifenheim, Dan; Levin, Joshua Z. (2011). "Comparative Functional Genomics of the Fission Yeasts". Science. 332 (6032): 930–6. Bibcode:2011Sci...332..930R. doi:10.1126/science.1203357. PMC 3131103. PMID 21511999.

[Brown_2007_397-4] Brown, T.A (2007). Genomes 3. New York, New York: Garland Science Publishing. str. 397. ISBN 978-0-8153-4138-3.

[5] Brock, JE; Pourshahian, S; Giliberti, J; Limbach, PA; Janssen, GR (oktobar 2008). "Ribosomes bind leaderless mRNA in Escherichia coli through recognition of their 5'-terminal AUG". RNA. 14 (10): 2159–69. doi:10.1261/rna.1089208. PMC 2553737. PMID 18755843.

[6] Akulich, Kseniya A.; Andreev, Dmitry E.; Terenin, Ilya M.; Smirnova, Victoria V.; Anisimova, Aleksandra S.; Makeeva, Desislava S.; Arkhipova, Valentina I.; Stolboushkina, Elena A.; Garber, Maria B.; Prokofjeva, Maria M.; Spirin, Pavel V.; Prassolov, Vladimir S.; Shatsky, Ivan N.; Dmitriev, Sergey E. (28. 11. 2016). "Four translation initiation pathways employed by the leaderless mRNA in eukaryotes". Scientific Reports. 6 (1): 37905. Bibcode:2016NatSR...637905A. doi:10.1038/srep37905. PMC 5124965. PMID 27892500.

[7] Bicknell AA, Cenik C, Chua HN, Roth FP, Moore MJ (Dec 2012). "Introns in UTRs: why we should stop ignoring them". BioEssays. 34 (12): 1025–34. doi:10.1002/bies.201200073. PMID 23108796.

[8] Babendure, J. R.; Babendure, JL; Ding, JH; Tsien, RY (2006). "Control of mammalian translation by mRNA structure near caps". RNA. 12 (5): 851–61. doi:10.1261/rna.2309906. PMC 1440912. PMID 16540693.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]