越来越多的证据表明， mRNA 的 3'UTR 具有调节基因表达的作用。 3’UTR 可根据环境压力改变，调节 mRNA 的在不同时间不同亚细胞结构中表达。例如，在配子发生，胚胎发生和特定 mRNA 靶向神经元中， 3'UTR 序列通过去腺苷酸化和重新腺苷酸化过程，影响自身 poly （ A ）的长度，导致非洲爪蟾和小鼠卵母细胞成熟过程中几种母体 mRNA 分子在初始状态沉默，之后翻译活化。目前普遍认为， 3'UTR 可以通过控制在细胞核内外的运输，多腺苷酸化状态，亚细胞靶向、翻译和降解率等方式影响 mRNA 的表达。
下面介绍几种由3’UTR异常引起的疾病：
1.强直性肌营养不良(DM)
是一组以肌无力、肌强直和肌萎缩为特点的多系统受累的常染色体显性遗传病。除骨骼肌受累外，还常伴有白内障等多系统受累表现。发病率为13.5/10万。本病具有高度临床异质性，即不同家系间和同一家系内部患者病情严重程度相差很大。根据临床表现和致病基因的不同分为I型和II型。强直性肌营养不良I型（DM1）致病基因是位于19号染色体长臂（19q13.3）的萎缩性肌强直蛋白激酶（DMPK），编码582个氨基酸。该基因的3′-端非翻译区存在一个三核苷酸串联重复序列（CTG）的异常扩增。这一基因编码的蛋白被称为肌强直性蛋白激酶。基因外显率为100%。全球患病率为3－5/10万，发病率约为1/8000活婴，是成人最常见的肌营养不良症，无明显地理或种族差异。肌强直的发病机制不清，认为是广泛的膜异常，包括骨骼肌膜、红细胞膜、晶状体膜和血管膜等。至少在某些病例，肌纤维膜异常似乎与跨肌纤维膜氯离子电导率降低有关。除表现多组肌群肌萎缩和肌强直外，还有晶状体、皮肤、心脏、内分泌和生殖活动等多活动。DM1的检测方法有Southern、long-PCR和TP-PCR（动态突变）。而DM2致病基因是位于3q21的ZNF9，该基因内含子1中的四核苷酸串(CCTG) 异常延伸引起的DM2。
DM1的发病原理是什么？扩增的CTG重复区域如何影响DMPK基因的功能和表型？健康个体中存在多种拼接形式的DMPK mRNA，表明该激酶有几种功能，包括离子通道的磷酸化。这种功能的损害可能解释了肌肉兴奋性的改变。小鼠中DMPK的纯合缺失可引起部分DM的病理特征。突变的DMPK转录物保留在DM成肌细胞核内，导致激酶合成受损，通过RNA结合蛋白识别的（CUG）n三联体（CUG-BP）受到影响。CUG-BP的功能目前尚不清楚，它们似乎有不同磷酸化状态。过度磷酸化形式的CUG-BP1在细胞质中占优势，而低磷酸化形式的CUG-BP2存在于正常细胞的细胞核中。这些CUG-BP分子与DMPK RNA的3'UTR结合并可能通过自我调节来调节其拼接和运输循环，DMPK使CUG-BP本身磷酸化。DMPK突变的转录物在核质输出方面存在缺陷。DMPK蛋白减少可能导致低磷酸化CUG-BP2在细胞核中的积累，随后改变含有CUG三联体的其他RNA的命运。例如RNADMPK野生型等位基因，cTNT，胰岛素受体和C /EBPβ。
2.α-地中海贫血
α-地中海贫血是一种由抗终止突变引起的疾病，珠蛋白基因的表达受到调节转录和转录后水平。α-复合物可以通过与3'UTR和聚（A）结合蛋白的富C区的组合相互作用来保护poly（A）尾，并稳定α-珠蛋白mRNA。mRNA过早降解会导致地中海贫血。珠蛋白mRNA的一个突出特征是其特殊的稳定性：在分化的红细胞前体中，该mRNA逐渐累积，占总mRNA的95％以上。一种α-珠蛋白基因变异体αCS等位基因含有UAA到CAA的抗终止突变，允许翻译核糖体进入3'UTR，这反过来又与αCS的显着减少有关mRNA半衰期，表明核糖体可能以某种方式影响3'UTR稳定性。这些决定因子已被定位到三个富含C的区域，并且任何这些中的突变倾向于使mRNA不稳定，而与其翻译无关。这些富含C的区域与之相互作用，核糖核蛋白复合物，α-复合物，含有α聚（C）结合蛋白以及其他几种蛋白质似乎可以防止mRNA的降解。来自携带人αCS基因的转基因小鼠的证据表示α-复合物的函数，poly（A）结合蛋白控制珠蛋白mRNA乙酰化的速度。在红细胞前体分化的晚期阶段，α-珠蛋白poly（A）尾缩短，同时降低其中一个α-复杂成分的浓度。因此，α-复合物可以保护poly（A）尾巴，也许是通过与之相结合的相互作用使3'UTR的富含C的区域和poly（A）结合蛋白，并稳定α-珠蛋白mRNA。如果阻止这种互动，与αCS珠蛋白mRNA一样，poly（A）尾部在分化早期也经历加速缩短mRNA过早降解，发生地中海贫血。
3.福山型先天性肌营养不良症（FCMD）
是一种常染色体隐性遗传病，在日本的发病率约为6.9/10万-11.9/10万人，仅次于DMD。其病理改变主要为肌营养不良和由神经元移行障碍引起的脑畸形。临床上患者除面部和四肢肌肉无力外，还伴有严重智力障碍、语言落后，约半数患者发生惊厥。大多数患者的最高运动功能为独立保持坐位或臀部移行。然而少数患者能独立行走，部分患者仅有轻微智力迟缓。因此临床较难将轻症FCMD与严重DMD，重症FCMD与Walker-Warburg综合征、肌肉-眼-脑病（MEBD）鉴别。本型为常染色体隐性遗传，基因定位于9q31-33，编码蛋白为Fukutin。
参考文献：
Béatrice Conne, André Stutz, Vassalli J D . The 3' untranslatedregion of messenger RNA: A molecular 'hotspot' for pathology?[J]. NatureMedicine, 2000, 6(6):637.
