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3’UTR文库:

与5’ UTR类似,mRNA 3’UTR的设计策略也大致包括2种:

其一是直接选取天然UTR序列,通常为靶细胞内高表达基因(如珠蛋白来源)、或病毒来源UTR。

其二是基于算法等策略设计或改造UTR序列,如将两种不同来源的天然RNA片段进行串联组合(例如BioNTech设计的AES-mtRNR1串联序列)。

3’UTR序列列表:

UTR来源 3’ UTR序列
天然3’UTR
HBA (α-珠蛋白) GCTGGAGCCTCGGTAGCCGTTCCTCCTGCCCGCTGGGCCTCCCAACGGG
CCCTCCTCCCCTCCTTGCACCGGCCCTTCCTGGTCTTTGAATAAAGTCTGA
GTGGGCAGC
mRNA-1273 (Moderna) GCTGGAGCCTCGGTGGCCTAGCTTCTTGCCCCTTGGGCCTCCCCCCAGCC
CCTCCTCCCCTTCCTGCACCGTACCCCCGTGTCTTTGAATAAAGTCTGAGT
GGGCGGC
HBB (β-珠蛋白)/td> GATCCTGGACTGTTTCCTGATAACCATAAGAAGACCCTATTTCCCTAGATTC
TATTTTCTGAACTTGGGAACACAATGCCTACTTCAAGGGTATGGCTTCTGC
CTAATAAAGAATGTTCAGCTCAA
mtRNR CAAGCACGCAGCAATGCAGCTCAAAACGCTTAGCCTAGCCACACCCCCAC
GGGAAACAGCAGTGATTAACCTTTGCAATAAACGAAAGTTTAACTAAGCTAT
ACTAACCCCAGGGTTGGTCAATTTCGTGCCAGCCACACCCTGGAGCTAGC
AES CTCGAGCTGGTACTGCATGCACGCAATGCTAGCTGCCCCTTTCCCGTCCT
GGGTACCCCGAGTCTCCCCCGACCTCGGGTCCCAGGTATGCTCCCACCTC
CACCTGCCCCACTCACCACCTCTGCTAGTTCCAGACACCTCC
工程化3’UTR
AES-mtRNR
BNT162b2 (BioNTech)
CTCGAGCTGGTACTGCATGCACGCAATGCTAGCTGCCCCTTTCCCGTCCT
GGGTACCCCGAGTCTCCCCCGACCTCGGGTCCCAGGTATGCTCCCACCTC
CACCTGCCCCACTCACCACCTCTGCTAGTTCCAGACACCTCCCAAGCACG
CAGCAATGCAGCTCAAAACGCTTAGCCTAGCCACACCCCCACGGGAAACA
GCAGTGATTAACCTTTGCAATAAACGAAAGTTTAACTAAGCTATACTAACCC
CAGGGTTGGTCAATTTCGTGCCAGCCACACCCTGGAGCTAGC
mtRNR-AES CAAGCACGCAGCAATGCAGCTCAAAACGCTTAGCCTAGCCACACCCCCAC
GGGAAACAGCAGTGATTAACCTTTGCAATAAACGAAAGTTTAACTAAGCTAT
ACTAACCCCAGGGTTGGTCAATTTCGTGCCAGCCACACCCTGGAGCTAGC
CTCGAGCTGGTACTGCATGCACGCAATGCTAGCTGCCCCTTTCCCGTCCT
GGGTACCCCGAGTCTCCCCCGACCTCGGGTCCCAGGTATGCTCCCACCTC
CACCTGCCCCACTCACCACCTCTGCTAGTTCCAGACACCTCC
mtRNR-HBB CAAGCACGCAGCAATGCAGCTCAAAACGCTTAGCCTAGCCACACCCCCAC
GGGAAACAGCAGTGATTAACCTTTGCAATAAACGAAAGTTTAACTAAGCTAT
ACTAACCCCAGGGTTGGTCAATTTCGTGCCAGCCACACCCTGGAGCTAGC
GATCCTGGACTGTTTCCTGATAACCATAAGAAGACCCTATTTCCCTAGATTC
TATTTTCTGAACTTGGGAACACAATGCCTACTTCAAGGGTATGGCTTCTGC
CTAATAAAGAATGTTCAGCTCAA
mtRNR-mtRNR CAAGCACGCAGCAATGCAGCTCAAAACGCTTAGCCTAGCCACACCCCCAC
GGGAAACAGCAGTGATTAACCTTTGCAATAAACGAAAGTTTAACTAAGCTAT
ACTAACCCCAGGGTTGGTCAATTTCGTGCCAGCCACACCCTGGAGCTAGC
CAAGCACGCAGCAATGCAGCTCAAAACGCTTAGCCTAGCCACACCCCCAC
GGGAAACAGCAGTGATTAACCTTTGCAATAAACGAAAGTTTAACTAAGCTAT
ACTAACCCCAGGGTTGGTCAATTTCGTGCCAGCCACACCCTGGAGCTAGC
mtRNR-EMCV CAAGCACGCAGCAATGCAGCTCAAAACGCTTAGCCTAGCCACACCCCCAC
GGGAAACAGCAGTGATTAACCTTTGCAATAAACGAAAGTTTAACTAAGCTAT
ACTAACCCCAGGGTTGGTCAATTTCGTGCCAGCCACACCCTGGAGCTAGC
GGGGCTGAAGGATGCCCAGAAGGTACCCCATTGTATGGGATCTGATCTGG
GGCCTCGGTGCACATGCTTTACATGTGTTTAGTCGAGGTTAAAAAGCGTCT
AGGCCCCCCGAACCACGGGGACGTGGTTTTCCTTTGAAAAACACGATGAT
AATATGGCCACAACCGGCTTCTGCCTAATAAAGAATGTTCAGCTCAA
AES-HBB CTCGAGCTGGTACTGCATGCACGCAATGCTAGCTGCCCCTTTCCCGTCCT
GGGTACCCCGAGTCTCCCCCGACCTCGGGTCCCAGGTATGCTCCCACCTC
CACCTGCCCCACTCACCACCTCTGCTAGTTCCAGACACCTCCGATCCTGG
ACTGTTTCCTGATAACCATAAGAAGACCCTATTTCCCTAGATTCTATTTTCT
GAACTTGGGAACACAATGCCTACTTCAAGGGTATGGCTTCTGCCTAATAAA
GAATGTTCAGCTCAA
AES-EMCV CTCGAGCTGGTACTGCATGCACGCAATGCTAGCTGCCCCTTTCCCGTCCT
GGGTACCCCGAGTCTCCCCCGACCTCGGGTCCCAGGTATGCTCCCACCTC
CACCTGCCCCACTCACCACCTCTGCTAGTTCCAGACACCTCCGGGGCTGA
AGGATGCCCAGAAGGTACCCCATTGTATGGGATCTGATCTGGGGCCTCGG
TGCACATGCTTTACATGTGTTTAGTCGAGGTTAAAAAGCGTCTAGGCCCCC
CGAACCACGGGGACGTGGTTTTCCTTTGAAAAACACGATGATAATATGGCC
ACAACCGGCTTCTGCCTAATAAAGAATGTTCAGCTCAA
HBB-EMCV GATCCTGGACTGTTTCCTGATAACCATAAGAAGACCCTATTTCCCTAGATTC
TATTTTCTGAACTTGGGAACACAATGCCTACTTCAAGGGTATGGCTTCTGC
CTAATAAAGAATGTTCAGCTCAAGGGGCTGAAGGATGCCCAGAAGGTACC
CCATTGTATGGGATCTGATCTGGGGCCTCGGTGCACATGCTTTACATGTGT
TTAGTCGAGGTTAAAAAGCGTCTAGGCCCCCCGAACCACGGGGACGTGGT
TTTCCTTTGAAAAACACGATGATAATATGGCCACAACCGGCTTCTGCCTAAT
AAAGAATGTTCAGCTCAA

3’UTR序列查询工具:

更多天然来源的UTR序列小伙伴们可直接在NCBI等网站查找。以α-珠蛋白为例,NCBI查询UTR序列的步骤为:NCBI官网(National Center for Biotechnology Information)进行查询,选择Gene查询,输入α-globin,选择人源(Homo sapiens (human))对应的基因序列,随后在基因组序列→工具→查看序列,在“序列预览窗口”中可看到,不同的序列元件被标识了不同的颜色,其中UTR序列背景为浅紫色(如图片中箭头所指示,编码区域的上游为5’UTR序列,下游为3’ UTR序列)。