mRNA序列设计与优化：

体外设计的mRNA通常模拟真核生物体内成熟的mRNA结构，包括5个关键元件：5’ Cap（帽结构）、5’ UTR（非编码区域）、ORF（开放性阅读框）、3ʹ UTR和3’ polyA尾（多聚腺苷酸尾）。不同mRNA元件的功能和设计原则如下表所示：

mRNA元件	生物学功能	序列设计/优化策略
5’Cap	保护mRNA不被外切酶降解，与3’端的polyA尾协同 作用启动蛋白质的翻译。	天然的Cap1结构可避免模式受体识别，从而降低天然免疫反应，Cap结构的添加 可通过共转录加帽或酶法加帽实现。
5’UTR	被核糖体识别，调控mRNA的翻译、影响mRNA的稳定性。	包含Kozak序列，不存在非常稳定的二级结构。高表达基因的天然UTR是合成mRNA的首选， 如α-和β-珠蛋白基因来源；UTR序列也可基于算法设计。
CDS	蛋白编码区，抗原、抗体或其他功能性蛋白的编码序列。	密码子优化可增加翻译水平，注意某些非最佳密码子可能在蛋白折叠中发挥作用。
3’UTR	调控mRNA的翻译和稳定性。	高表达基因的天然UTR是合成mRNA的首选，如α-和β-珠蛋白基因来源。
3’polyA尾	调控蛋白的表达、保护帽结构不被降解。	已证明有效的polyA序列为长度在100~120 nt的纯A序列、或分段式polyA序列 （例如辉瑞/BioNTech的30A + 10(GCAUAUGACU) + 70A）。

青鸟核酸mRNA平台优势:

多元化的UTR来源选择：多来源的天然UTR库，成熟的UTR改造策略；

前沿的CDS优化团队：与专业AI算法团队合作，完成密码子的优化；

模块化序列筛选平台：快速筛选mRNA序列，实现mRNA的高表达效率与低免疫原性。

案例分享:

5’UTR序列影响mRNA体外翻译效率

青鸟核酸测试了5’UTR序列对mRNA体外表达水平的影响。我们将天然或人工设计的UTR序列掺入增强绿色荧光蛋白（eGFP）mRNA中，转染至293T细胞后检测荧光强度。结果显示，不同UTR序列影响mRNA在细胞中的表达。