文献核心总结
标题: 水稻和拟南芥 5’UTR 调控元件的全基因组比较分析
主要作者: M. Shashikanth 等
发表时间: 2008年
研究背景与目的
该研究的主要目的是比较水稻（Oryza sativa）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）中5’非翻译区（5’UTR）中的上游开放阅读框（uORF）及其调控特征。5’UTR中的uORF和uAUG（上游AUG）对于调控mRNA的翻译效率具有重要作用，可能在植物的发育和应激响应中发挥关键调节作用。
主要发现
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uORF的存在性:
- 在水稻和拟南芥中分别有24%和30%的cDNAs包含uORFs，显示了两种植物中uORF的广泛存在。
- 研究发现，在水稻的16,684个cDNAs中存在总计15,071个uORFs，而在拟南芥的16,845个cDNAs中发现了12,372个uORFs。
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uAUG和uORF的序列特征:
- 水稻和拟南芥5’UTR中uAUG的上下游序列的GC含量差异显著。水稻的uAUG和主启动子（start codon）序列上下游均富含GC，而拟南芥则在主启动子上下游呈现不同的富集特征。
- 研究中还分析了uAUG/uORF在不同上下文中的序列保守性，发现水稻和拟南芥之间的保守性较低。
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调控功能的可能性:
- uORFs的存在可能通过减少到达主AUG启动子的核糖体数量来调节主要开放阅读框的翻译。
- uAUG/uORF的序列上下文（context）在水稻和拟南芥中均有一定的保守性，这提示这些元件可能在调控翻译的过程中具有功能。
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进化保守性与功能分析:
- 虽然水稻和拟南芥之间的5’UTR序列总体上保守性较低，但在某些情况下，uAUG的位置在水稻、小麦和大麦之间显示出较高的保守性，暗示这些uAUG可能具有重要的生物学功能。
- 研究还发现，包含uORF的基因通常与重要的调控功能相关，例如编码转录因子、激酶和磷酸酶的基因。
结论
研究表明，uORFs和uAUGs在植物中的分布和序列特征复杂多样，且可能通过不同机制调控基因的翻译过程。这些发现为理解植物中mRNA翻译的调控机制提供了新的视角，并为进一步研究这些元件的功能奠定了基础。