mRNAs are widely studied for therapeutic applications. However, the instability of mRNAs and the lack of their translation efficiency are still challenges for the development of mRNA therapeutics. The translation efficiencies of mRNAs are largely dependent on the stability of mRNAs. The stability of an mRNA is a function of the sequence of nucleotides and secondary structures. Particularly, 5’- and 3’-untranslated regions are well known as the regulatory elements of mRNA stability. In this study, I used two strategies to enhance the stability of mRNAs. The first one is to find the novel stable motifs by long-read sequencing. Through long-read sequencing, the mRNA stability can be revealed at the transcript isoform level. I find some of the stabilizing elements by comparing the different stabilities of transcript isoforms. The second strategy is by analyzing the mechanism of the known stable UTR sequences with respect to the RNA binding proteins. Identifying the RNA stabilizing proteins, the diversity of UTR design can be further increased.
mRNA는 백신이나 치료제로의 사용이 활발히 연구되고 있다. 하지만, 세포 내에서의 mRNA의 불안정성은 치료제 개발을 위해 여전히 극복되어야 할 문제 중 하나이다. mRNA의 안정성은 뉴클레오타이드의 염기서열과 2차 구조에 의해서 정해진다. 특히, 번역 부위 양 옆에 있는 5’-, 3’- 비번역부위는 mRNA의 안정성을 조절한다고 널리 알려져있다. 본 논문에서는 mRNA의 안정성을 높이기 위해 두가지 전략이 사용되었다. 첫번째로는 3세대 시퀀싱 기법인 롱리드 시퀀싱을 통해 새로운 안정한 모티프를 발견하는 방법이 사용되었다. 롱리드 시퀀싱을 통해서 mRNA의 안정성은 이형질체 수준에서 확인될 수 있다. 두번째 전략은 이미 안정하다고 밝혀진 비번역 시퀀스의 안정화 메커니즘을 RNA 안정화 단백질과의 상호작용 관점에서 밝히는 것을 통한 방법이다. RNA 안정화 단백질의 동정으로 비번역 부위 엔지니어링을 더욱 다양하고 효과적으로 할 수 있다.
