敏捷气热菌密码子及AUG侧翼序列保守性分析

比较敏捷气热菌和大肠杆菌等9种编码GC含量．以及各异生物的密码子使用情况．结果表明,与敏捷气热菌编码区GC含量比较接近的果蝇．在密码子使用上与之相差最小．它们在分类学上分别属于不同的域,与敏捷气热菌同属古菌．但GC含量相差较大的强烈炽热球菌．则相差较大．说明编码区GC含量对密码子使用偏好．比生物分类学(系统发育)地位更重要．碱基A．C在高、低表达基因中出现的概率差别较大．尤其在-1,-3,-4和7位点;碱基A,C在调控翻译起始效率中的作用．可能大于碱基G,U。因为碱基G,U在高表达和低表达基因中．其出现的概率差别不大．高表达和低表达基因起始密码子侧翼序列中．某些位点保守性存在差异．其中高表达基因-1位和-3全可能与其高表达特性有关．     

小鲵科动物Cytb基因密码子偏好性分析

利用Mobyle在线工具的CUSP程序以及CodonW、Cluster3.0软件对NCBI数据库中16种小鲵科动物的细胞色素b(Cytochrome b,Cytb)基因密码子偏好性进行了分析,并探讨密码子偏好性对系统发育分析的影响。结果表明:16种小鲵科动物Cytb基因的有效密码子数范围为34.45~47.18,平均值为41.01,该基因有密码子使用偏好。该基因在组成上偏好使用以A或T碱基结尾的密码子。通过计算各物种每个密码子的同义密码子相对使用度值并做密码子和物种的分层聚类发现,在不同属间密码子使用的模式明显不同。基于Cytb基因密码子偏好性的物种聚类结果与基于Cytb基因序列构建的最大似然法和贝叶斯系统发育树结果不完全一致。     

需氧恶性杆菌和海栖热袍菌基因组中第一ATG规则的检验

将第一ATG规则用于需氧恶性杆菌(A.pernix)和海栖热袍菌(T.maritima)两类细菌基因组中,用已知的ORF(包含已知基因编码区)进行检验,其结果对以ATG起始的ORF序列,正确率分别为100%,89.9%;并对两种细菌基因组中L-Ter到第一ATG之间的距离作了相应的统计分析,结果表明:非ATG起始的ORF中,L-Ter到第一ATG之间的平均距离是以ATG起始的4至5倍,很可能是非ATG起始的ORF的一个重要序列特征;分析了两种细菌终止密码子在L-Ter和Ter中的使用频率,发现在Ter中终止密码子使用的偏置程度比在L-Ter中大.     

需氧恶性杆菌和海栖热袍菌基因组中第珠ATG规则的检验

将第一AGT规则用于需氧恶性杆菌（A.pernix)和海栖热袍菌（T.maritima)两类细菌基因组中，用已知的ORF（包含已知基因编码区）进行检验，其结果对以ATG起始的ORF序列，正确率分别为100％，89．9％，并对两种细菌基因组中L－Ter第一ATG之间的距离作了相应的统计分析，结果表明，非ATG起始的ORF中，L－Ter第一ATG之间的平均距离是以ATG起始的4至5倍，很可能是非ATG起始的ORF的一个重要序列特征，分析了两种细菌终止密码在L－Ter和Ter中的使用频率，发现在Ter中终止密码子使用的偏置程度比在L－Ter中大。     

栖热菌噬菌体TSP4密码子偏嗜性及其对基因异源表达的影响

 为了探索噬菌体TSP4、栖热菌模式菌株Thermus thermophilus HB27中6种蛋白编码序列和Escherichia coli基因组遗传密码子使用偏嗜性,探索TSP4基因密码子偏嗜性对其基因异源表达的影响本研究利用生物学软件Editseq和RSCU算法统计噬菌体TSP4密码子使用频率并分析其偏嗜性,与栖热菌HB27的同源基因以及常温菌E.coli基因组的密码子使用偏嗜性进行对比分析.结果显示,噬菌体TSP4与栖热菌HB27优势密码子相似度高达85%,而与E.coli的相似性仅有65%.为了验证分析结果,选取TSP4基因组中一个潜在分子伴侣基因序列在E.coli BL21和E.coli Rosetta(补充了BL21菌株中缺失的6个稀有密码子)中进行异源表达.噬菌体TSP4与其宿主菌HB27之间密码子高相似性说明在长期的进化过程中TSP4在基因水平上形成对宿主的一种适应性机制.异源表达结果显示,分子伴侣基因在E.coli BL21中未见明显表达,但在Rosetta中高效表达,说明Rosetta中补充的 6个稀有密码子明显有助于分子伴侣基因的表达,该结果也进一步证明密码子偏嗜性是否一致在很大程度上影响基因的表达.     

13种哺乳动物OTR密码子使用偏性及其聚类分析

目的研究13种哺乳动物催产素受体基因(OTR)密码子使用偏性,并探讨其影响因素;通过对偏性情况进行聚类分析,研究其与系统发育的关系.方法计算RSCU,CBI,ENC等密码子偏性指标,与可能的几种影响因素做相关性分析,采用SPASS 15.0软件,以相对同义密码子使用度为变量对偏性情况进行聚类分析.结果与结论 1)CUG,GUG,GCC,UUC,AUC,CGC为哺乳动物OTR使用频率较高的密码子;2)密码子第3位碱基的GC含量是影响哺乳动物OTR密码子偏性的主要因素,基因的GC含量次之,而芳香族氨基酸的含量和蛋白疏水水平对其密码子使用偏性的影响不大;3)对于功能相同的基因,亲缘关系相近的物种密码子使用偏性指标较接近,但某些物种仍有一定差异.     

雌雄异株植物MADS-box基因密码子偏好性分析

为了解雌雄异株植物间MADS-box基因家族的密码子使用偏好性特点,以拟南芥为参照,利用Gen-Bank Feature Extractor,Codonw和CUSP等软件对已发表的雌雄异株植物MADS-box基因序列的密码子偏好性进行分析,发现拟南芥及雌雄异株植物中均偏好使用密码子第3位点为U和A的密码子.再运用SPSS11.5对拟南芥和雌雄异株植物的MADS-box基因密码子偏好性进行聚类分析,发现雌雄异株植物与拟南芥在MADS-box基因的密码子选择偏好方面的差异不显著.从而得出雌雄异株植物对MADS-box基因密码子偏好性不具有显著影响.     

暴马丁香的叶绿体基因组特征分析

为了解暴马丁香的叶绿体基因组的特征,本研究分析该叶绿体基因组结构和基因构成特征,并进行系统演化基因组分析.结果表明:(1)暴马丁香叶绿体基因组的功能基因有132个,其中包括8个rRNA基因,36个tRNA基因和88个蛋白编码基因.(2)在暴马丁香叶绿体基因组的密码子组成中,RSCU值>1的密码子有30个,其中以A/U碱...     

冠状病毒同义密码子使用对mRNA二级结构的影响

从NCBI中获得了45种冠状病毒的mRNA序列总计416条.分别计算了每条编码序列中相对同义密码子使用度(RSCU),然后预测每条mRNA序列的RNA二级结构,计算相应mRNA茎结构含量、环结构含量、单位平均折叠自由能以及mRNA柔性.由此,建立了冠状病毒mRNA二级结构数据库.在此基础上,分析每条mRNA序列同义密码子使用度与mRNA二级结构之间的相关性.分析结果表明,有90%的氨基酸所对应的密码子使用度与mRNA茎结构含量显著相关;有75%的氨基酸所对应的密码子使用度与mRNA环结构含量显著相关;有90%的氨基酸所对应的密码子使用度与单位平均折叠自由能显著相关;有85%的氨基酸所对应的密码子使用度与mRNA柔性显著相关.进一步分析发现,同时与茎结构含量和环结构含量都显著相关的密码子,它们的使用度与两种结构含量的相关性截然相反,在所选的参量中,柔性与同义密码子使用度显示出更好的相关性.结果证实,冠状病毒同义密码子的使用对mRNA二级结构存在很大的影响.     

3个茶树品种WOX基因家族的进化及密码子偏好性比较

【目的】WOX基因家族在模式植物组织培养中扮演着重要的分子调控角色。非模式植物WOX基因家族的系统发育和密码子使用偏好性研究有助于探索遗传进化规律和基因表达特征,进而为其转基因体系构建提供指导。【方法】利用生物信息学方法在3个茶树品种全基因组数据中鉴定WOX基因;通过ClustalX 2.1和MEGA X软件探索它们的进化规律。运用Perl语言、Codon W 1.4.2程序和SPSS 23.0等软件分析3个茶树品种WOX基因编码序列,探究它们的密码子使用偏好模式;基于ENc-GC_3s、PR2分析和中性分析结果解析影响密码子偏好的主要因素。【结果】共鉴定出42个WOX成员,其中‘云抗10号’(CSA)11个,‘舒茶早’(CSS)18个,‘云南野生古茶DASZ’(DASZ)13个,系统发育揭示3个茶树品种WOX基因在进化上存在较强的保守性。密码子偏好性分析揭示,3个茶树品种WOX基因密码子都偏好使用A/T和以A/T结尾;CSA和DASZ的WOX基因密码子使用模式相似,表明两者亲缘关系较近;以CSA和CSS作为转基因受体时,3个茶树品种WOX基因中个别密码子需优化;烟草是3个茶树品种WOX基因的最佳异源表达受体;ENc-GC_3s绘图、PR2分析和中性分析表明自然选择是影响3个茶树品种WOX基因密码子使用偏倚的主要因素。【结论】3个茶树品种WOX基因进化上较保守,密码子偏好使用A/T和以A/T结尾,且密码子偏好原因主要是自然选择;揭示出转茶树时密码子的优化信息和烟草为最佳异源表达受体的结果。     

Characterization of codon usage bias in the dUTPase gene of duck enteritis virus

A comparative analysis of the codon usage bias in the newly discovered dUTPase gene （Assigned Accession No.： DQ486149） of the duck enteritis virus （DEV） and the dUTPase gene of 32 reference herpesviruses was performed. The results indicated that the DEV dUTPase gene encodes a protein of 477 amino acids, which includes five conserved motifs with a 3-1-2-4-5 arrangement. The codon adaptation index （CAI）, effective number of codons （ENC）, and GC3s values indicated synonymous codon usage bias in the dUTPase gene of herpesviruses, and this synonymous bias was correlated with host evolution. The codon usage patterns of the DEV dUTPase gene were phylogenetically conserved and similar to that of the dUTPase genes of the avian alphaherpesvirus. Although codon usage in each microorganism was different, there were no strain-specific differences among them. Sixty-one codons in the predicted polypeptide, with a strong bias towards A and T at the third codon position, were used. Comparison of the codon usage in the dUTPase gene of different organisms revealed that there were 19 codons showing distinct codon usage differences between the DEV and Escherichia coli dUTPase genes; 16 between the DEV and yeast dUTPase genes; and 15 between the DEV and human dUTPase genes. Analysis of variance （ANOVA） showed significant differences between the DEV and yeast dUTPase genes （r = 0.536, P 〈 0.01）. The extent of codon usage bias in the DEV dUTPase gene was highly correlated with the gene expression level, therefore the results may provide useful information for gene classification and functional studies.     

Exploring Codon Usage Patterns of Alternatively Spliced Genes in Human Chromosome 1

Introduction A large number of species (prokaryotes and eukaryotes) have been used to study the pattern of codon usage bias, and it has also been demonstrated that inter- and intra-genomic variation of the pattern of codon usage is a widespread phenomenon, which may result from various factors. Alternative synonymous codon usage does not modify the amino acid sequence encoded in DNA among species and often among genes from the same genome. It has been suggested that the pattern of codon usag…     

不同折叠类型蛋白中基于密码子的二级结构偏向性分析

在传统的Chou-Fasman蛋白质二级结构预测方法的基础上引入同义密码子使用的信息,计算了200个蛋白(49种全α结构蛋白,69种全β结构蛋白,38种仅α β结构蛋白,44种α/β结构蛋白)中不同密码子对应的氨基酸形成不同二级结构(α：螺旋,β：折叠,C：卷曲)的偏向性参数．通过对这些密码子对应氨基酸二级结构偏向性的分析,得到了氨基酸二级结构偏向性分析中所忽略的同义密码子的蛋白结构信息．这些新的信息量对于指导蛋白质设计以及提高蛋白质二级结构预测的准确率有着一定的作用．     

山羊FGF5基因cDNA分子克隆及序列分析

采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,首次从山羊脑组织总RNA中扩增出成纤维细胞生长因子5(FGF 5)基因的cDNA编码序列.通过对序列的分析表明,克隆的山羊FGF 5cDNA编码序列与其他动物的序列具有高度的同源性.与G enbank中人和小鼠序列比较,山羊与人和小鼠的FGF 5核苷酸序列的同源性分别为91%和87%.编码的氨基酸序列比较,山羊和人的相似性为87%,山羊与小鼠的相似性为83%.如FGF s家族的其他成员一样,山羊的FGF 5蛋白也有一信号肽序列.山羊FGF 5基因外显子在编码氨基酸时,对同义密码子的使用表现有强烈的偏好性.不同物种对同义密码子使用的偏倚程度与偏好类型各不相同,也具有种属特异性.山羊FGF 5基因所编码的蛋白质中,20种氨基酸的含量差异很大,极性氨基酸含量高于非极性氨基酸含量.     

Analysis of synonymous codon usage and evolution of begomoviruses

Begomoviruses are single-stranded DNA viruses and cause severe diseases in major crop plants worldwide. Based on current genome sequence analyses, we found that synonymous codon usage variations in the protein-coding genes of begomoviruses are mainly influenced by mutation bias. Base composition analysis suggested that the codon usage bias of AV1 and BV1 genes is significant and their expressions are high. Fourteen codons were determined as translational optimal ones according to the comparison of codon usage patterns between highly and lowly expressed genes. Interestingly the codon usages between begomoviruses from the Old and the New Worlds are apparently different, which supports the idea that the bipartite begomoviruses of the New World might originate from bipartite ones of the Old World, whereas the latter evolve from the Old World monopartite begomoviruses.     

基于密码子使用模式的冠状病毒亲缘关系分析

重症急性呼吸综合症(severe acute respiratorysyndrome,SARS),临床表现为非典型肺炎.由于SARS具有很高的传染性和一种新型的冠状病毒(SARS-CoV)被认为是引起SARS的病原体.SARS冠状病毒(SARS-CoV)属于巢状病毒目(OrderN idovirales),冠状病毒科(Fam ily Coronaviri-dae),冠状病