A 5’ UTR Language Model for Decoding Untranslated Regions of mRNA and Function Predictions

非翻译区 翻译(生物学) 五素未翻译区 信使核糖核酸 三素数非翻译区 解码方法 计算生物学 水准点(测量) 蛋白质生物合成 核糖体 计算机科学 功能(生物学) 生物 遗传学 基因 算法 核糖核酸 地理 大地测量学
作者
Yanyi Chu,Dan Yu,Yupeng Li,Kaixuan Huang,Yue Shen,Le Cong,Jason Zhang,Mengdi Wang
出处
期刊: [Cold Spring Harbor Laboratory]
被引量:14
标识
DOI:10.1101/2023.10.11.561938
摘要

Abstract The 5’ UTR, a regulatory region at the beginning of an mRNA molecule, plays a crucial role in regulating the translation process and impacts the protein expression level. Language models have showcased their effectiveness in decoding the functions of protein and genome sequences. Here, we introduced a language model for 5’ UTR, which we refer to as the UTR-LM. The UTR-LM is pre-trained on endogenous 5’ UTRs from multiple species and is further augmented with supervised information including secondary structure and minimum free energy. We fine-tuned the UTR-LM in a variety of downstream tasks. The model outperformed the best-known benchmark by up to 42% for predicting the Mean Ribosome Loading, and by up to 60% for predicting the Translation Efficiency and the mRNA Expression Level. The model also applies to identifying unannotated Internal Ribosome Entry Sites within the untranslated region and improves the AUPR from 0.37 to 0.52 compared to the best baseline. Further, we designed a library of 211 novel 5’ UTRs with high predicted values of translation efficiency and evaluated them via a wet-lab assay. Experiment results confirmed that our top designs achieved a 32.5% increase in protein production level relative to well-established 5’ UTR optimized for therapeutics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无花果应助sally采纳,获得10
1秒前
Orange完成签到,获得积分10
1秒前
WHW完成签到,获得积分10
1秒前
完美世界应助w1kend采纳,获得10
1秒前
调皮白凡完成签到,获得积分10
2秒前
迷人海蓝完成签到,获得积分10
2秒前
momo19发布了新的文献求助10
2秒前
puzhongjiMiQ发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
火锅七发布了新的文献求助10
4秒前
隐形曼青应助五六七采纳,获得10
5秒前
LHR发布了新的文献求助10
5秒前
lin发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
VDC完成签到,获得积分0
8秒前
9秒前
岳普完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
SciGPT应助麦克雷采纳,获得10
11秒前
彬彬发布了新的文献求助10
11秒前
WHr发布了新的文献求助10
12秒前
整点薯条完成签到 ,获得积分20
14秒前
VDC发布了新的文献求助10
14秒前
QQ完成签到,获得积分20
14秒前
puzhongjiMiQ完成签到,获得积分10
15秒前
Hello应助赵彬旭采纳,获得10
17秒前
17秒前
鸢尾绘画发布了新的文献求助10
17秒前
无花果应助从前那个小孩采纳,获得10
18秒前
Akim应助QQ采纳,获得10
19秒前
爆米花应助TiO太阳采纳,获得10
19秒前
molihuakai应助小亿采纳,获得10
19秒前
顾矜应助彩色元瑶采纳,获得10
21秒前
打打应助能干飞风采纳,获得10
22秒前
玉树临风发布了新的文献求助10
25秒前
共享精神应助盒盒怪采纳,获得10
25秒前
ding应助盒盒怪采纳,获得10
25秒前
思源应助盒盒怪采纳,获得10
25秒前
科研通AI6.2应助盒盒怪采纳,获得10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7679662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9244435
关于积分的说明 19929276
捐赠科研通 7250138
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287364
关于科研通互助平台的介绍 2445215
邀请新用户注册赠送积分活动 2290678