Plants utilise ancient conserved peptide upstream open reading frames in stress-responsive translational regulation.
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DOI：
10.1111/pce.14277
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发表时间：
2022-04
影响因子：
7.3
通讯作者：
Davies, Brendan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Causier, Barry;Hopes, Tayah;McKay, Mary;Paling, Zachary;Davies, Brendan
蛋白质合成的调节在所有生物体的生长和发育中起着重要作用。上游开放阅读框（uORF）通常存在于真核信使RNA转录物中，并且通常减弱相关下游主ORF（mORF）的翻译。保守肽uORFs（CPuORFs）是uORFs的一个罕见子集，其中一些已被证明通过核糖体停滞来条件性地调节翻译。在这里，我们表明起源古老的拟南芥CPuORF 19、CPuORF 46和CPuORF 47调节任何下游ORF的翻译，以响应农业上重要的环境信号、热胁迫和水分限制。因此，这些CPuORF代表了具有广泛应用的可诱导基因表达的通用工具包。最后，我们注意到，不同类别的CPuORF可能在不同的翻译阶段，这对这些调控因子的生物工程的影响。我们描述了三个古老的CPuORF，有条件地调节任何下游ORF的翻译，并显示这些CPuORF的实用性，快速响应农学上显着的应力条件。
The regulation of protein synthesis plays an important role in the growth and development of all organisms. Upstream open reading frames (uORFs) are commonly found in eukaryotic messenger RNA transcripts and typically attenuate the translation of associated downstream main ORFs (mORFs). Conserved peptide uORFs (CPuORFs) are a rare subset of uORFs, some of which have been shown to conditionally regulate translation by ribosome stalling. Here, we show that Arabidopsis CPuORF19, CPuORF46 and CPuORF47, which are ancient in origin, regulate translation of any downstream ORF, in response to the agriculturally significant environmental signals, heat stress and water limitation. Consequently, these CPuORFs represent a versatile toolkit for inducible gene expression with broad applications. Finally, we note that different classes of CPuORFs may operate during distinct phases of translation, which has implications for the bioengineering of these regulatory factors. We describe three ancient CPuORFs that conditionally regulate translation of any downstream ORF and show the utility of these CPuORFs for rapid responses to agronomically significant stress conditions.
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