小麥黃花葉病毒（Wheat yellow mosaic virus,WYMV）屬于馬鈴薯Y病毒科大麥黃花葉病毒屬。基因組含兩條單鏈正義RNA,WYMV基因組的5‘端沒有帽子結(jié)構(gòu),有共價結(jié)合的Vpg蛋白,3‘端有poly（A）尾;RNA1全長約7.6 kb,RNA2全長約3.6 kb,分別編碼一個約270 KDa和100 KDa的多聚蛋白,經(jīng)蛋白酶切割共產(chǎn)生10個成熟的功能蛋白,另外可能以轉(zhuǎn)錄水平的移碼策略產(chǎn)生P3N-PIPO蛋白。本研究主要是解析WYMV不依賴帽子翻譯調(diào)控機理,分析WYMV RNA1和RNA2的核心調(diào)控元件以及WYMV不同分離物間不依賴帽子翻譯調(diào)控元件的差異化調(diào)控。首先,分別從泰安和臨沂發(fā)病小麥新克隆了WYMV泰安分離物（TADWK）和臨沂分離物（LYJN）的全基因組序列。WYMV不同分離物RNA的5‘UTR序列一致性較低,是突變熱點區(qū)域,暗示5‘UTR在WYMV的基因表達(dá)調(diào)控中可能發(fā)揮重要作用。利用麥胚提取物的體外翻譯系統(tǒng)和螢火蟲熒光酶素（Fluc）載體,結(jié)合WYMV潢川分離物（HC）分析了實驗室已有的三個分離物（TADWK、LYJN、HC）的RNA1和RNA2的5‘... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

真核生物mRNA翻譯模型圖（DreherandMiller,2006）

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文5列，并通過保守的進化方式來維持共同的核心RNA結(jié)構(gòu)。圖1-2小核糖核酸病毒科IRES二級結(jié)構(gòu)示意圖（LozanoandMartínez-Salas,2015）Fig.1-2SchematicofthesecondarystructureofpicornavirusIRESs.小核糖核酸病毒科中的I型IRES主要存在于腸道病毒中（例如PV），由五個結(jié)構(gòu)域組成（II至VI）（BelshamandJackson,2000）。域V可以與eIF4G和eIF4A互作，隨后招募43S起始前復(fù)合物，同時依賴于ITAFs的輔助（deBreyneetal.,2009;Niepmann2009）。最近有報道稱，一些具有I型IRES元件的病毒（例如EV7、PV1和EV-A71）在感染期間無需40S核糖體掃描即可從上游編碼框的起始密碼子開始翻譯，從而產(chǎn)生UP蛋白（Lullaetal.,2019）。小核糖核酸病毒科中的II型IRES以EMCV和FMDV的IRES為代表，并存在于Aphthovirus、Cardiovirus、Parechovirus、Erbovirus和Cosavirus等屬（BelshamandJackson,2000;Hollisteretal.,2008;LozanoandMartínez-Salas,2015）。II型IRES包含五個主要結(jié)構(gòu)域（H、I、J、K和L），但與I型IRES的結(jié)構(gòu)域不同（BelshamandJackson,2000）。對于II型IRES，域J-K與eIF4G和eIF4A的互作對于招募43S起始前復(fù)合物至關(guān)重要，同時也需要ITAFs（Kolupaevaetal.,2003;Yuetal.,2011）。除了嘧啶結(jié)合蛋白（PTB）外，II型IRES所需的ITAFs與I型IRES所需的ITAFs不同（Niepmann,2009）。小核糖核酸病毒科中的III型IRES

小麥黃花葉病毒不依賴帽子翻譯的差異化調(diào)控研究8圖1-3TEV5‘端75個核苷酸IRES結(jié)構(gòu)（ZeenkoandGallie,2005）Fig.1-3TEV5‘proximal75nucleotideIRESdomain當(dāng)將TEV5‘UTR置于雙順反子報告基因載體的基因間區(qū)域時，TEV5‘UTR可以促進第二個ORF的表達(dá)，表明它具有IRES活性（Gallie,2001）。但是，當(dāng)在5‘UTR前加一個穩(wěn)定的莖環(huán)時，其翻譯效率降低了將近10倍，表明核糖體的掃描依賴于5‘末端或近5‘末端（NiepelandGallie,1999）。TEV5‘UTR可以在煙草懸浮細(xì)胞和胡蘿卜懸浮細(xì)胞體內(nèi)發(fā)揮功能（CarringtonandFreed,1990;Gallieetal.,1995）。在eIF4F緊缺的翻譯系統(tǒng)中相對于加帽的植物mRNA具有很強的競爭優(yōu)勢，但當(dāng)重新添加eIF4F或者eIF4G時，就會失去這一優(yōu)勢，因此，與植物mRNA相比，TEV5‘UTR對eIF4F（或eIF4G）的依賴性不強（Gallie,2001）。進一步的分析揭示了TEV5‘UTR屬于eIF4F依賴型，而不是eIFiso4F依賴型（Khanetal.,2008），并且eIF4G可以直接與TEV5‘UTR互作，并且是維持TEV不依賴帽子翻譯所需的唯一翻譯起始因子（Rayetal.,2006）。像TEV一樣，其它馬鈴薯Y病毒屬成員，包括TuMV、PVY和TriMV等病毒基因組的5‘UTR均具有不依賴帽子翻譯活性，可以不同程度提高下游基因的表達(dá)（Knelleretal.,2006;Robertsetal.,2015;Zhangetal.,2015）。TuMV的5‘UTR可以在體內(nèi)和體外促進翻譯的進行，但具體的機制目前還尚不清楚（Bassoetal.,1994）。當(dāng)在TuMV5‘UTR前加上一個穩(wěn)定的莖環(huán)時，其翻譯水平降低到了無莖環(huán)時的30%，仍然可以維持下游基因的表達(dá)，但對于加帽的mRNA，在其前加上穩(wěn)定的莖環(huán)，其翻譯將不能進行（Bassoetal.,1994）。另外，TuMV5‘UTR的反方向堿基序列仍具有增強翻譯功能，并且這種反方向序列在反式競爭實驗中也可以抑制依賴帽子翻譯?

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]煙草叢頂病毒RNA依賴RNA聚合酶（RdRp）介導(dǎo)的體外復(fù)制體系[J]. 逯曉明,于成明,王國魯,王德亞,耿國偉,劉珊珊,師科榮,原雪峰.  植物病理學(xué)報. 2017(06)
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本文編號：3261101