通过一个编码“无义”肽的短开放阅读框（ORF）来增强基因翻译，该肽位于其上游位置

《ACS Synthetic Biology》：Boosting Gene Translation by a Short ORF Encoding for a “Nonsense” Peptide Positioned Immediately Upstream

通过设计含有非功能开放阅读框（nfORF）的上游序列，结合内部强核糖体结合位点，成功提升大肠杆菌目标基因的翻译效率达20倍。实验构建了包含50个nfORF的数据库，开发了预测模型，并通过三个新案例验证了模型的准确性。该技术为合成生物学中的高效基因表达调控提供了新策略。

　　

我们展示了一种新的合成遗传元件，可用于提高细菌中的翻译水平。这种增强效果是通过一个短且无功能的开放阅读框（nfORF）实现的，该开放阅读框编码一个位于目标基因上游的“无义”肽。nfORF可以位于目标开放阅读框（tORF）的同一框架内，也可以与其发生移码；此外，nfORF内部包含一个强RBS（核糖体结合位点），该位点紧邻其终止密码子。我们分析了50个nfORF的序列特征，从而建立了一个预测模型，用于预测nfORF的序列、长度及其与tORF之间的距离。最后，我们通过测试三个未见过的新nfORF验证了该模型的准确性，并证明该模型也能准确预测其他目标基因的翻译增强效果。我们的研究结果表明，通过精确设计上游的nfORF，可以显著提高翻译效率（最多可提高20倍）。这一发现可用于多种基因表达调控应用，适用于在大肠杆菌中表达的任何目标基因。