Effect of 5'UTR introns on gene expression in Arabidopsis thaliana.
Effect of 5'UTR introns on gene expression in Arabidopsis thaliana.
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DOI：
10.1186/1471-2164-7-120
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发表时间：
2006-05-19
期刊：
影响因子：
4.4
通讯作者：
Hellens RP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chung BY;Simons C;Firth AE;Brown CM;Hellens RP
基因转录本中的大部分内含子都位于编码序列 (CDS) 内。还发现一小部分但重要的内含子位于表达序列的非翻译区（5'UTR 和 3'UTR）内。通过对模型植物拟南芥的整个基因组和表达序列标签 (EST) 进行比对，鉴定出存在于基因组编码区和非编码区的内含子。生物信息学分析揭示了一些有趣的观察结果：（1）5'UTR中的内含子密度与CDS中相似，但远高于3'UTR中的内含子密度； (2) 5'UTR内含子优先位于靠近起始ATG密码子的位置； (3) 5'UTR 中的内含子平均比 CDS 和 3'UTR 中的内含子长； (4)5'UTR内含子具有与CDS和3'UTR内含子不同的核苷酸组成。此外，我们发现拟南芥EF1α-A3基因的5'UTR内含子影响基因表达，并且5'UTR内含子的大小影响基因表达水平。 5'UTR 内的内含子显示出与编码序列和 3'UTR 内的内含子不同的特定特征。在 EF1α-A3 基因中，5'UTR 中长内含子的存在足以以大小依赖性方式增强植物中的基因表达。
The majority of introns in gene transcripts are found within the coding sequences (CDSs). A small but significant fraction of introns are also found to reside within the untranslated regions (5'UTRs and 3'UTRs) of expressed sequences. Alignment of the whole genome and expressed sequence tags (ESTs) of the model plant Arabidopsis thaliana has identified introns residing in both coding and non-coding regions of the genome. A bioinformatic analysis revealed some interesting observations: (1) the density of introns in 5'UTRs is similar to that in CDSs but much higher than that in 3'UTRs; (2) the 5'UTR introns are preferentially located close to the initiating ATG codon; (3) introns in the 5'UTRs are, on average, longer than introns in the CDSs and 3'UTRs; and (4) 5'UTR introns have a different nucleotide composition to that of CDS and 3'UTR introns. Furthermore, we show that the 5'UTR intron of the A. thaliana EF1α-A3 gene affects the gene expression and the size of the 5'UTR intron influences the level of gene expression. Introns within the 5'UTR show specific features that distinguish them from introns that reside within the coding sequence and the 3'UTR. In the EF1α-A3 gene, the presence of a long intron in the 5'UTR is sufficient to enhance gene expression in plants in a size dependent manner.
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