籼稻品种93-11同义密码子的使用偏性

利用籼稻品种 93 11的全基因组序列及相应的EST数据 ,对影响同义密码子用法的若干因子进行了详细分析。指出 93 11基因的表达水平 (mRNA丰度 )与 3个同义密码子偏性指标CAI、CPP和ENC相关极显著 (r =0 2 2 7 ,0 14 5 和 - 0 14 7 ) ,表明高表达的基因其同义密码子非随机使用的程度越大 ;基因长度与CAI和CPP极显著负相关 (r=- 0 4 13 和 - 0 4 80 ) ,与ENC极显著正相关 (r=0 2 10 ) ,暗示较短的基因具有更高的转录活性 ;编码区G +C含量对其同义密码子偏性的贡献率远高于mRNA丰度和基因长度 ,G +C含量与CAI、CPP和ENC相关系数分别高达 0 877 ,0 832 和 - 0 74 0 ;起始编码区内A、T、C、G 4种碱基呈明显的 3周期振荡 ,尤以ATG下游第一个密码子所在的 3个位点 (+4、+5和 +6 )偏置最强烈 ,由此认为在这 3个特殊位点有较高的自然选择压存在 ;93 11中 2 5个最优密码子的首次确定将对水稻转基因具有指导意义。

鲤和斑马鱼HOX基因家族同义密码子使用偏性的分析

运用Codon W程序计算和统计分析了鲤和斑马鱼HOX基因家族密码子组成、同义密码子使用频率。结果表明,鲤和斑马鱼HOX基因家族的最优密码子分别为6和9种。鲤和斑马鱼以A或U结尾的密码子发生强烈偏向;最优密码子的使用频率(Fop)与密码子适应指数(CAI)、密码子偏爱指数(CBI)、基因的G+C含量(GC),尤其是第三位密码子的G+C百分含量(GC3S)之间呈极显著的正相关(鲤和斑马鱼的相关系数分别为r=0.5946和0.7884、0.9772和0.9616、0.3356和0.5380、0.5424和0.8144),而与有效等位基因数ENc存在显著负相关(相关系数r=-0.1241和0.3987)。实验表明:同义密码子第三位密码子碱基含量和组成直接影响着最优密码子使用偏性,基因的表达水平越高,对密码子的使用偏性越强。

鲤鱼和斑马鱼同义密码子使用偏性分析

本研究利用鲤鱼454测序所获得的基因的表达序列和GeneBank中斑马鱼全部基因的编码序列,采用多重变量分析软件CodonW对鲤鱼和斑马鱼影响密码子用法的因素进行了分析。结果表明,两个在59种同义密码子中有27种为最优密码子。同时还指出,最优密码子的使用频率（Fop）与基因的G＋C含量（GC）,尤其是第三位密码子的G＋C百分含量（GC3S）、密码子适应指数（CAI）和密码子偏爱指数（CBI）之间均呈现极显著的正相关（鲤鱼和斑马鱼的相关系数分别为r=0.4108和0.4087、0.5354和0.5628、0.7547和0.7771、0.9803和0.9741）,而与有效等位基因数ENc存在显著负相关（相关系数r=-0.2832和-0.2390）。表明基因GC含量直接影响密码子使用的偏性,同时基因的表达水平越高,对密码子的使用偏向性越强。

玉米同义密码子使用偏性分析

利用玉米B73全基因组53 764个基因的表达序列数据,使用多重变量分析软件CodonW对影响密码子用法的因素进行分析。结果表明:在59种同义密码子中有27种为玉米最优密码子。同时还指出,最优密码子的使用频率(FOP)与基因的G+C含量(GC),尤其是第3位密码子的G+C百分含量(GC3S)、密码子适应指数(CAI)和密码子偏爱指数(CBI)之间均呈现极显著的正相关(相关系数分别为r=0.780 7、0.822 3、0.731 4和0.986 3),而与有效等位基因数ENc存在显著负相关(相关系数r=-0.681 5)。表明基因GC含量直接影响玉米密码子使用的偏性,同时基因的表达水平越高,对密码子的使用偏向性越强。27个最优密码子的首次确定将对玉米转基因具有重要指导意义。

玉米同义密码子分析

利用现有的玉米基因组数据库数据,使用Codon W软件对筛选得到的29657个有效基因进行同义密码子使用的多变量分析.结果表明:在玉米中发现23个最优密码子,并且密码子第3位碱基呈现出明显的GC偏性.表明基因的GC含量直接影响玉米的密码子使用频率,同时片段长度越短,其最优密码子的使用频率越高.23个最优密码子的确定对玉米的基因改造和基因育种提供了重要的参考依据.

起译密码子AUG侧翼序列对水稻基因表达水平的影响

对541条水稻基因序列测定了其起译密码子AUG侧翼区序列(-20～+6)不同位点的同义密码子偏性及基因表达水平。结果表明,与密码子适应指数(CAI)和密码子偏好指数(CPP)、mRNA丰度呈显著或极显著相关的位点分别有5个(-19、-18、-9、-4和+5)、8个(-19、-18、-14、-9、-6、-4、-1和+5)和7个(-18、-16、-15、-9、-7、-1和+6),其中只有-4和+5位点与CAI和CPP的值正相关,表明上述位点在转录水平上处于有利进化的自然选择压。对高表达的变应原蛋白基因7个特殊位点(-18、-16、-15、-9、-7、-1和+6)的碱基作定点突变分子模拟,其表达量分别降低63.3%和72.5%,显示了这些位点对基因表达的重要性。AUG侧翼序列适应指数(AUGCAI)与侧翼区的G+C含量呈高度正相关(r=0.625),表明在AUG侧翼富集G+C对翻译起始更有效。紧邻起译密码子AUG侧翼序列8个位点(-6～-1和+4～+6,除-4外)对G或C强烈偏好,暗示这是调节翻译起始效率以及同义密码子偏性的重要因素之一,尤其是在高表达基因中。

A型流感病毒同义密码子的使用偏性对RNA二级结构的影响

以A型流感病毒为研究样本,分析了同义密码子使用偏性对RNA二级结构的影响,为进一步研究同义密码子存在的意义及A型流感病毒RNA特征提供一些理论依据。收集整理了NCBI中收录的全部A型流感病毒的核酸序列信息,计算了每一条核酸序列的RNA二级结构,计算出RNA环结构含量和茎结构含量及折叠自由能。在此基础上,计算了RNA二级结构的柔性。同时,计算了每一条核酸序列的相对同义密码子使用值。由此,建立了A型流感病毒RNA二级结构数据库。分析每条核酸序列的相对同义密码子使用值与RNA的环结构、茎结构及柔性之间的关系。分析结果表明,50%的氨基酸的相对同义密码子使用值与RNA茎结构含量和环结构含量显著相关;60%的氨基酸的相对同义密码子使用值与单位平均折叠自由能显著相关;50%的氨基酸的相对同义密码子使用值与RNA柔性显著相关。进一步分析发现,与茎结构含量和环结构含量都显著相关的密码子,它们的相对同义密码子使用值与两种结构含量的相关性截然相反,而且发现,在所选的参量中,RNA柔性与相对同义密码子使用值显示出更好的相关性。结果证实,对于A型流感病毒,同义密码子的使用偏性对RNA二级结构存在很大的影响。