【9.6.4】UTR库--UTRdb

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真核 mRNA 的 5' 和 3' 非翻译区通过调节核质 mRNA 转运、翻译效率、亚细胞定位和信息稳定性,在基因表达的转录后调控中起关键作用。 UTRdb 是真核 mRNA 的 5' 和 3' 非翻译序列的精选数据库,源自多个原始数据来源。实验验证的功能基序被注释并整理为 UTRsite 数据库,其中提供了有关功能基序和相互作用调节蛋白的交联的更具体信息。在当前更新中,UTR 条目已组织在以基因为中心的结构中,以更好地可视化和检索由替代启动和终止转录以及替代剪接产生的 5' 和 3’UTR 变体。实验验证的 miRNA 目标和保守的序列元素也被注释。 UTRdb 与基因组数据的集成允许实现高效的注释系统和强大的检索资源,用于选择和提取特定的 UTR 子集。

后基因组时代的主要挑战之一是了解控制基因表达时空调控的机制。新合成的 mRNA 在其核质转运、稳定性、翻译效率和亚细胞定位方面的命运是在转录后水平确定的。这种调节主要由:

  1. 位于 mRNA 的 5' 和 3' 非翻译区(5’UTR 和 3’UTR)中的顺式作用元件介导( 1 )
  2. miRNAs 与其在 3’UTR 中的特定靶标相互作用

已在 mRNA UTR 中鉴定并表征了各种特定的功能序列元件和 miRNA 靶标。这些元件通常对应于短寡核苷酸片段,其生物活性依赖于它们的一级序列和特定二级结构的组合。这些基序要么作为 RNA 结合因子的靶位点,要么直接与翻译机制相互作用。此外,通常位于 3’UTR 的 miRNA 靶标与 miRNA 具有非常简并​​的互补性,在 5'-末端的 6-8 bp 连续种子区域之外,可以容忍几个错配、缺口和 G-U 配对。 此外,一些 UTR 可能被互补的天然反义转录物靶向,这些转录本掩盖了 RNA 结合蛋白或 miRNA 结合位点。

值得注意的是,现在很明显,通过使用替代位点启动和终止转录以及通过选择性剪接,同一基因可能会产生多种转录变体。替代转录本的编码和非翻译区都可能不同 ( 5 )。具体而言,由于功能基序和 miRNA 靶标的不同组合的存在,替代的 5' 和 3’UTR 可能会差异地调节基因表达

所有 UTRdb 条目都进一步注释了已验证的调控元件、保守元件和结构化 RNA 以及 miRNA 靶标的出现(见下文)。此外,5’UTR 的完整性通过映射 CAGE 标签(22)(如果可用)的出现来评估,3’UTR 的完整性通过 polyA 信号和/或 polyA 尾的出现来评估。

我们还进一步扩展了 UTRsite,这是一组位于 5' 和 3' UTR 中的调控元件,其功能和结构已通过实验确定并发表。UTRsite 集合可能在未知表达序列的自动注释项目以及在已知序列中查找以前未检测到的信号中被证明是有用的。在本版本中,每个 UTR 站点条目的信息都得到了进一步丰富,包括功能相互作用的 RNA 结合蛋白的数据。

参考资料

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