毕赤酵母的密码子用法分析

通过分析Pichia pastoris的28个蛋白编码基因的同义密码子使用情况并计算该酵母的密码子用法,首次确定出P.pastoris的19个高表达优越密码子。这些结果经与已知的Saccharomyces cerevisiae及Kluyveromyces lactis的密码子用法基本相似,但在氨基酸谷氨酸的密码子选择上截然相反,提示这可能属于P.pastoris所偏爱的密码子用法。     

马铃薯密码子用法分析及其在t-PA基因密码子改造上的应用

采用bioperl-1.0 工具在红旗LINUX系统下自编了密码子分析软件;通过对马铃薯98个蛋白质编码基因序列（codon DNA sequence）的分析,计算出了马铃薯的密码子用法,并确定出了马铃薯的4个高表达优越密码子;依据马铃薯密码子用法和高表达优越密码子分析结果,对t-PA基因序列进行了密码子的改造,得到了具有马铃薯密码子使用特点的t-PA基因序列,从而为以马铃薯为生物反应器高效生产t-PA奠定了分子基础。 Abstract:Bioperl-1.0 was used under Hongqi LINUX system to programm the codon analysis software.According to the analysis of 98 codon DNA sequences with this software,the codon usage in potato was calculated and 4 codons have been inferred to the optimal codons.The codons of tissue plasminogen activator (t-PA) gene sequence have been reconstructed according to the results.The t-PA gene sequence containing the optimal codons of potato will be used for t-PA production by potato bioreactor.     

影响鼻疽伯克霍尔德氏菌基因组密码子用法的因素分析

鼻疽伯克霍尔德氏菌(Burkholderia mallei ATCC 23344)的基因组密码子使用受多种因素的影响,本研究根据该菌的完整基因组序列,运用多元统计分析和对应分析的方法,探讨了鼻疽伯克霍尔德氏菌全基因组序列密码子的使用模式和影响密码子使用的因素。结果表明基因表达水平的高低是影响密码子使用的主要因素;基因组中编码区的碱基组成、蛋白质的疏水性和基因的长度对密码子的使用也有一定的影响,但影响力不及基因的表达水平。同时,通过比较高表达的基因、低表达的基因密码子使用情况,GCG 和 CUC 等 21 个密码子被确定为鼻疽伯克霍尔德氏菌的主要偏爱密码子。以上结果对鼻疽伯克霍尔德氏菌的密码子用法研究、在分子水平上研究物种进化、基因组中未知基因的预测、开放阅读框的判断、功能基因的表达以及鼻疽病疫苗的研发等工作都提供了理论基础,具有较强的指导作用。     

基因表达水平与同义密码子使用关系的初步研究

提出一个预测基因表达水平和同义密码子使用的自洽信息聚类方法。将同义密码子分成最适密码子、非最适密码子和稀有密码子,认为三者的使用频率是调控基因表达水平的主要因素。基于这一观点,对Ｅｃｏｌｉ和Ｙｅａｓｔ两类生物的基因表达水平和密码子的使用,用自洽信息聚类方法进行了预测。发现高低表达基因明显分开,基因表达水平被分为四级;甚高表达基因（ＶＨ）、高表达基因（Ｈ）、较低表达基因（ＬＭ）和低表达基因（ＬＬ）;     

影响耶尔森氏鼠疫杆菌基因组密码子使用的因素分析

基因组密码子使用的影响因素分析有助于发现影响密码子使用的进化动力学 ,对发现和预测进化的方向和模式有重要的作用。同时 ,分析完整的基因组可以发现特定基因组中密码子的使用模式 ,从而重新设计高效的PCR引物和外源导入基因 ,促进外源基因在特定生物体中的高效率表达。导致瘟疫等外源性感染疾病的耶尔森氏鼠疫杆菌完整基因组序列已经测序公布。为了对鼠疫杆菌的同义密码子使用的进化模式有更加深入的了解 ,详细的研究分析鼠疫杆菌的基因组密码子的使用模式和影响密码子使用的因素。结果发现 ,尽管鼠疫杆菌基因组序列中“G” “C”含量相对较低 (4 7.6 4 % ) ,高水平表达基因的密码子第三位碱基使用胞嘧啶 (C)的频率比表达水平低的基因使用胞嘧啶 (C)有显著的提高 ,表达水平较低的基因在密码子的第三位碱基更趋向使用鸟嘌呤 (G)。在表达水平高低的两组基因中 ,对密码子的第三位碱基使用腺嘌呤 (A)和胸腺嘧啶 (T)总体上趋于随机使用。基因的表达水平与对应分析的第一条向量轴呈高度相关 (R =0 .6 3,P <0 .0 0 0 1)。通过分析比较表达水平高低两组基因的密码子使用模式发现 ,基因的表达水平对于密码子使用有显著的影响。GC skew分析结果显示 ,复制转录阶段的选择对密码子使用有一定的影响。在不同长度     

圆红冬孢酵母的密码子用法分析

运用CodonW等软件,分析了圆红冬孢酵母Rhodosporidium toruloides基因组中191个蛋白质编码基因的密码子使用模式,包括密码子3个位置上的GC含量、有效密码子数和密码子使用频率。圆红冬孢酵母有效密码子数ENc值为38.9,密码子GC含量为63%,密码子第三位GC含量为78.3%,且偏好使用G或C结尾的密码子,确定了圆红冬孢酵母R. toruloides的21个高表达优越密码子。研究发现,圆红冬孢酵母与毕赤酵母、酿酒酵母、大肠杆菌和拟南芥在密码子使用频率上有较大差异,而与解脂耶氏酵母和果蝇差异相对较小。研究结果对提高外源基因在圆红冬孢酵母中表达效率及相关代谢工程和合成生物学研究有一定意义。     

昆虫质型多角体病毒同义密码子使用模式分析

昆虫质型多角体病毒(cypovirus,CPV)是害虫种群重要调节因子,可用作生物防治剂。本研究采用多元统计分析方法对7种CPV进行密码子使用模式分析,结果表明:CPV密码子使用偏好性较弱,多数基因密码子使用模式受碱基组成影响,少数基因密码子使用模式除碱基组成外还有其它影响因素;中性绘图分析表明碱基组成主要受选择压力影响,受突变影响较小。同一电泳型CPV之间比同一宿主CPV之间共有的偏好性密码子多。CPV基因组内10个基因组片段之间密码子偏好性存在差异。CPV密码子偏好性与宿主昆虫密码子偏好性存在差异,所有CPV与其宿主昆虫共有的偏好性密码子均较少。对应分析进一步证明碱基组成是影响密码子使用的主要因素,不同电泳型CPV具有不同的密码子使用模式。聚类分析表明同一电泳型CPV密码子使用模式相似,同一宿主CPV密码子使用模式差异较大。     

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=0.227^**,0.145^**和-0.147^**),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=-0.413^**和-0.480^**),与ENC极显著正相关（r=0.210^**),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-0.740^**;起始编码区内A、T、C、G4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25个最优密码子的首次确定将对水稻转基因具有指导意义。     

猪链球菌GZ1基因组密码子使用分析

以猪链球菌GZ1为研究对象,利用Codon W在线工具、对应分析、ENC绘图(Nc-plot)等方法研究其基因组的密码子使用情况及影响因素.猪链球菌GZ1基因组中GC含量为41.4%,偏爱使用以U或A结尾的密码子,其密码子使用具有一定的偏好性.对应分析表明,第1条向量轴与CAI(R=-0.749,P<0.01)、G+C...     

痘苗病毒基因组密码子使用频率分析

密码子使用的差别是普遍存在的现象,每一个密码子被某些生物偏爱,而在另一些生物中则很少使用.以往这方面的研究多集中在自养生物中,而对纯寄生的病毒本身及其与宿主细胞基因密码子使用频率关系的研究则很少.分析痘苗病毒哥本哈根株189个基因的密码子使用频率发现:总体上痘苗病毒偏爱使用以A/U为结尾的密码子;基因的异质性不强,没有影响密码子使用的主要趋势;在不同转录方向上和表达时相上,基因密码子使用略有不同;不同功能的基因其密码子使用上差别较大;晚期基因比早期基因与宿主密码子使用频率的差别大.上述结果表明:密码子是影响病毒和细胞相互作用、保证其自身生存的重要机制.     

杨树派间不同种的遗传密码子使用频率分析

遗传密码子的简并性特征造成了不同物种使用的密码子存在偏爱性。了解不同物种的密码子使用特点,可以为外源基因导入过程中的基因改造提供依据,从而实现外源基因的高效表达。杨树是世界上广泛栽培的重要造林树种之一,已经成为林木基因工程研究的模式植物。本研究采用高频密码子分析法,对美洲山杨P.tremuloides,毛白杨P.tomentosa,美洲黑杨P.deltoids和毛果杨P.trichocarpa 4种杨树的蛋白质编码基因序列(CDS)进行了分析,计算出了杨树同义密码子相对使用频率(RFSC),确定了4种杨树的高频率密码子,发现虽然不同种类的杨树密码子使用上有一些差别,但是偏爱密码子的差别却很小,共性的密码子占绝大多数。仅有Pro,Thr和Cys等少数几个氨基酸的偏爱密码子有差别。这种“共性”提示我们,用不同种的杨树中任何一种杨树的偏爱密码子所设计的外源基因在其他杨树中也可以使用。     

影响链球菌属肺炎球菌基因组密码子使用的因素分析

链球菌属肺炎球菌（Steptococcus pneumoniae)的完整基因组序列已经测定完毕并于近期发表,对肺炎球菌基因组序列进行了详细分析,研究了基因组密码子的使用模式和影响密码子使用的因素,高水平高达基因的密码子第三位碱基使用胞嘧啶（C）的频率比表达水平低的基因使用C有显著的提高,表达水平较低的基因在密码子的第三位碱基更趋向使用嘌呤）,基因的表达水平与对应分析的第一条向量轴呈显著相关（R＝0．86）,比较表达水平高,低的两组基因的密码子使用模式发现,基因的表达水平对于密码子使用有显著的影响,基因碱基G＋C的组成与基因的表达水平（R＝0．44）,对应分析的第一条向量轴（R＝0．5）有显著的相关,对基因的表达水平,密码子的使用有显著的影响,通过GC－skew,蛋白质的疏水性,基因的长度分析,发现不同长度的基因表达水平,GC含量,GC3s有差异,结果表明,在表达水平上的自然选择以及基因的碱基组成是影响肺炎球菌基因密码子使用的主要因素,基因的长度对密码子的使用有一定影响。     

嗜热泉生古细菌及其他泉古菌同义密码子使用偏向性分析

比较分析了嗜热泉生古细菌(Aeropyrum pernix K1)和其他两种系统发育相关的泉古菌[嗜气菌(Pyrobaculum aerophi-lumstr.IM2)和嗜硫菌(Sulfolobus acidocaldarius DSM 639)]的同义密码子使用偏向性。结果表明嗜热泉生古细菌(Aeropyrum pernix K1)的密码子偏向性很小,并且与GC3S成高度的相关性。这3种泉古菌的密码子使用模式在进化上很保守。与基因的功能对密码子使用的影响相比,这些泉古菌密码子的使用偏向性更是由其物种所决定的。嗜热泉生古细菌(A.pernix K1),嗜气菌(P.aerophilum str.IM2)和嗜硫菌(S.acidocaldarius DSM 639)生存在不同的极限环境中。推测正是这些极限环境决定了这些泉古菌的密码子使用偏向性模式。此外在这些泉古菌的基因组中并没有发现其正义链和反义链的密码子使用偏向性差别。嗜热泉生古细菌(A.pernix K1)和嗜硫菌(S.acidocaldarius DSM 639)的密码子偏向性程度与基因表达水平有高度的相关性,而嗜气菌(P.aerophilum str.IM2)的基因组并没有发现这种规律。     

基因及其表达调控中遗传密码选择的偏爱性

遗传密码在基因及其表达调控中具有明显的选择性.在低等生物及细胞器基因组中,同义密码优先选择A、T;在高等生物的核基因组中,同义密码首先考虑C、G;编码基因的邻近序列对基因转录调控影响很大.环境因素与遗传密码的选择有关.