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艾纳香叶绿体基因组密码子使用偏性分析

西部林业科学 2023年第3期52卷 55-62,77页

作者：赵月梅徐其碧杨贵清尹鑫徐林贵州师范学院生物科学学院贵州贵阳550018

为了明确艾纳香叶绿体基因组密码子的使用偏性,以53条蛋白质编码序列为研究对象,利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP等对其密码子进行中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析。结果显示:(1)艾纳香叶绿体基因组密码子不同位置GC碱基含量为GC 1(4... 详细信息

为了明确艾纳香叶绿体基因组密码子的使用偏性,以53条蛋白质编码序列为研究对象,利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP等对其密码子进行中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析。结果显示:(1)艾纳香叶绿体基因组密码子不同位置GC碱基含量为GC 1(45.20%)>GC 2(38.51%)>GC_(3)(29.20%),说明密码子末位碱基偏好以A/U结尾。(2)有效密码子数(ENC)取值范围是37.03~58.20,表明密码子偏性较弱。(3)相对同义密码子(RSCU)>1的密码子有30个,其中以A、U结尾的有29个。(4)GC_(3)和GC_(12)相关性不显著;ENC-plot中大部分基因分布于期望曲线周围和下方,ENC比值分布在-0.05~0.05区间的基因有34%;PR2-plot分析中,T的使用频率高于A,G的使用频率高于C;上述分析均表明密码子偏性主要受自然选择的影响。(5)筛选出16个密码子为最优密码子,多以A或U结尾。研究结果对指导艾纳香叶绿体基因进行遗传转化、提高外源基因的表达效率、系统进化分析等方面具有一定的意义。

关键词：艾纳香叶绿体基因组最优密码子密码子偏性

牦牛与普通牛、水牛的X染色体基因编码区比较及密码子偏性分析

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中国畜牧兽医 2022年第6期49卷 2043-2055页

作者：刘欣睿王嘉博柴志欣武志娟益西康珠钟金城西南民族大学青藏高原动物遗传资源保护与利用四川省教育部重点实验室成都610041

【目的】从基因组比对及密码子偏性角度分析牦牛与其他牛亚科动物X染色体,有助于了解牦牛品种差异及系统进化地位,为其适应高原低压低氧环境和密码子优化提供参考。【方法】以牦牛X染色体参考基因编码区序列为参考,与普通牛和江河型水牛... 详细信息

【目的】从基因组比对及密码子偏性角度分析牦牛与其他牛亚科动物X染色体,有助于了解牦牛品种差异及系统进化地位,为其适应高原低压低氧环境和密码子优化提供参考。【方法】以牦牛X染色体参考基因编码区序列为参考,与普通牛和江河型水牛X染色体参考基因编码区序列进行基因组比对和基因共线性分析,同时进行基因注释,对过滤后的编码区文件进行相对同义密码子使用频率(RSCU)、ENC-plot、PR2-plot和最优密码子确定等偏性分析。【结果】在牦牛X染色体基因编码区发现了参与气管收缩、肺部呼吸及机体代谢等基因与普通牛和水牛存在差异,如KLHL13、CENPI和PGK1等基因;共线性显示长段由强选择压和突变压下表现出的交换线性区域;密码子分析中3种牛亚科动物密码子使用偏性相似,偏性均较弱,均偏向G/C结尾;强偏性密码子(RSCU≥1.5)均为CUG、GUG、AGA、AGG和UGA;牦牛、普通牛和水牛分别筛选出16、13和9个最优密码子,均以A/U结尾。【结论】牦牛与普通牛、水牛相比面临了更大的选择压力,累计的变异程度更大,三者的密码子偏性受到自然选择作用均大于突变作用。研究结果为牦牛的遗传育种、密码子优化和遗传资源开发利用提供参考。

关键词：牦牛 X染色体比较基因组密码子偏性

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豆蔻属药用植物叶绿体基因组密码子偏性分析

中草药 2021年第12期52卷 3661-3670页

作者：马孟莉张薇孟衡玲王田涛李春燕卢丙越云南省高校滇南特色生物资源研究与利用重点实验室云南蒙自661199 红河学院生物科学与农学学院云南蒙自661199

目的明确豆蔻属药用植物叶绿体基因组蛋白编码基因密码子使用模式及影响因素。方法以草果Amomum tsao-ko、阳春砂Amomum villosum、白豆蔻Amomum kravanh和爪哇白豆蔻Amomum compactum叶绿体基因组50个共有蛋白编码基因为材料,利用Codon... 详细信息

目的明确豆蔻属药用植物叶绿体基因组蛋白编码基因密码子使用模式及影响因素。方法以草果Amomum tsao-ko、阳春砂Amomum villosum、白豆蔻Amomum kravanh和爪哇白豆蔻Amomum compactum叶绿体基因组50个共有蛋白编码基因为材料,利用CodonW 1.4.2软件、CUSP在线程序和Excel软件等分析基因密码子使用偏性参数和核苷酸组成。结果 4个豆蔻属物种叶绿体基因组具有相似的密码子使用模式,密码子第3位碱基GC含量为37.22%~37.31%,偏向使用NNA和NNT型密码子;4个物种的有效密码子数值(ENC)均在35以上,表明豆蔻属叶绿体基因组密码子偏性较弱。综合中性分析、有效密码子数(ENC-plot)分析、奇偶偏好性(PR2-plot)分析和对应性分析的结果显示豆蔻属叶绿体基因组密码子偏性主要受选择影响,同时突变等其它因素也对密码子的偏性产生一定的作用。在草果、阳春砂、白豆蔻和爪哇白豆蔻中分别确定了18、16、16、18个最优密码子,其中共有最优密码子13个。结论豆蔻属植物叶绿体基因组密码子第3位碱基偏向使用A/T结尾,密码子偏性受选择影响最大,同时还受到诸如突变等其它因素的影响。

关键词：草果阳春砂白豆蔻爪哇白豆蔻叶绿体基因组密码子偏性最优密码子

猪圆环病毒2型主要蛋白编码序列的密码子偏性分析

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动物医学进展 2022年第5期43卷 36-41页

作者：冯华刘运超李青梅金前跃张改平河南省农业科学院动物免疫学重点实验室/河南省动物免疫学重点实验室/农业部动物免疫学重点实验室河南郑州450002

为进一步了解猪圆环病毒2型(PCV2)分子进化特点,以PCV2主要蛋白编码序列ORF1和ORF2为研究对象,对74株不同亚型(2a-2e)PCV2进行核酸组成、相对同义密码子使用频率(RSCU)、有效密码子数目(ENC)、中性绘图和密码自适应指数等生物信息学分析... 详细信息

为进一步了解猪圆环病毒2型(PCV2)分子进化特点,以PCV2主要蛋白编码序列ORF1和ORF2为研究对象,对74株不同亚型(2a-2e)PCV2进行核酸组成、相对同义密码子使用频率(RSCU)、有效密码子数目(ENC)、中性绘图和密码自适应指数等生物信息学分析,以了解PCV2密码子使用模式及其影响因素。结果显示,相比AU含量,PCV2 GC含量较低(低于50%),但更倾向于使用以C和U结尾的密码子;RSCU值和对应分析显示在密码子使用上,各亚型PCV2间差异较小,但PCV2各亚型与寄主Sus.s间则存在较大的差异;ENC分析和中性分析显示,相比突变压力,各亚型PCV2密码子使用模式受到较大程度的自然选择的影响;CAI值分析结果进一步确定,相比PCV2c和PCV2e,PCV2a、2b和2d在密码子使用上更适应其寄主。论文揭示了自然选择是影响PCV2密码子使用模式的重要因素,并分析了影响各PCV2亚型流行的因素,该结果有助于PCV2分子进化的研究和理解该病毒在其寄主内翻译的机制。

关键词：猪圆环病毒2型亚型基因密码子密码子偏性

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密码子偏性的分析方法及相关研究进展

遗传 2007年第4期29卷 420-426页

作者：吴宪明吴松锋任大明朱云平贺福初沈阳农业大学生物科学技术学院沈阳110161 北京蛋白质组研究中心北京102206

密码子偏性是指生物体中编码同一种氨基酸的同义密码子的非均衡使用现象,由于这一现象与遗传信息的载体分子DNA和生物功能分子蛋白质相关联,所以具有重要的生物学意义;文章概述了密码子偏性研究方面的基本理论和常用分析方法,归纳了密... 详细信息

密码子偏性是指生物体中编码同一种氨基酸的同义密码子的非均衡使用现象,由于这一现象与遗传信息的载体分子DNA和生物功能分子蛋白质相关联,所以具有重要的生物学意义;文章概述了密码子偏性研究方面的基本理论和常用分析方法,归纳了密码子使用分析的常用软件和提供在线分析网站,介绍了与密码子偏性相关的生物学领域及最新的研究进展,并对深入研究进行展望。

关键词：密码子偏性基因表达遗传密码

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蛹虫草基因组密码子使用偏性分析

食用菌学报 2021年第2期28卷 26-35页

作者：韩利红田雪莲李雪梅谭娟何春萍刘潮曲靖师范学院生物资源与食品工程学院云南省高校特色果酒技术创新与应用工程研究中心云南曲靖655011

以蛹虫草(Cordyceps militaris)核基因组和线粒体基因组数据为基础,对密码子使用偏性及其影响因素进行分析。结果显示:蛹虫草核基因的GC含量为59.53%,同义密码子第3位胞嘧啶频率最高(50.58%),高表达基因的平均有效密码子数较低;核基因... 详细信息

以蛹虫草(Cordyceps militaris)核基因组和线粒体基因组数据为基础,对密码子使用偏性及其影响因素进行分析。结果显示:蛹虫草核基因的GC含量为59.53%,同义密码子第3位胞嘧啶频率最高(50.58%),高表达基因的平均有效密码子数较低;核基因中共鉴定出22个高频密码子,均以G/C结尾,其中16个为最优密码子,且81.25%的最优密码子以C结尾;基因表达与有效密码子数、第3位同义密码子C的频率显著相关;核基因密码子偏性较强,低表达基因主要受碱基突变影响,而高表达基因主要受选择压力影响。线粒体基因的GC含量为24.52%,高频密码子主要以A/T结尾,密码子偏性受到碱基突变和选择压力影响;功能基因在蛹虫草生长发育过程中发挥基础作用,影响密码子使用偏性的因素可能与核基因一致。与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)相比,蛹虫草基因密码子使用偏性更接近大肠杆菌(Escherichia coli)。研究结果为蛹虫草基因分子进化、功能基因研究和资源开发利用提供参考。

关键词：蛹虫草食药用真菌核基因组线粒体基因组密码子偏性最优密码子进化压力

独行菜LaBBX基因低温表达响应与密码子偏性分析

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核农学报 2021年第6期35卷 1253-1262页

作者：周茜陈芸王玉州王继莲凯迪日耶·玉苏普赵惠新喀什大学生命与地理科学学院/叶尔羌绿洲生态与生物资源研究高校重点实验室新疆喀什844006 新疆师范大学生命科学学院/新疆特殊环境物种保护与调控生物学实验室/干旱区植物逆境生物学实验室新疆乌鲁木齐830054

BBX是调控植物非生物胁迫相关基因表达,响应植物逆境胁迫的重要锌指蛋白类转录因子。为探究BBX在独行菜(Lepidium apetalum)幼苗耐受低温生长中的表达响应及其密码子偏好性,本研究基于独行菜转录组数据,筛选独行菜BBX编码基因的cDNA序列... 详细信息

BBX是调控植物非生物胁迫相关基因表达,响应植物逆境胁迫的重要锌指蛋白类转录因子。为探究BBX在独行菜(Lepidium apetalum)幼苗耐受低温生长中的表达响应及其密码子偏好性,本研究基于独行菜转录组数据,筛选独行菜BBX编码基因的cDNA序列,并从独行菜幼苗中克隆获得全长733 bp的基因编码区序列,命名为LaBBX。序列分析表明,LaBBX由242个氨基酸组成,包含2个B-box锌指蛋白结构域,蛋白分子量为61.66 kDa,等电点为5.09,无信号肽和跨膜区。独行菜幼苗受低温胁迫时,LaBBX基因显著上调表达,6 h上调表达至21倍,且24 h内均呈现高水平表达,说明该转录因子可能在独行菜幼苗受低温胁迫时起重要作用。偏好性分析结果显示,独行菜LaBBX基因的ENc、CAI值和GC含量分别为55.453、0.244和46.78%,其密码子使用偏性较弱,相对偏好使用AT,高频密码子有8个,CDS序列及RSCU聚类分析中与十字花科植物最相近;其偏好性的形成与突变和自然选择等诸多因素相关,酵母菌表达系统更适合作为LaBBX基因的异源表达受体,拟南芥是适宜LaBBX基因的遗传转化受体。本研究为了解独行菜LaBBX基因的异源表达及基因功能提供了重要参考。

关键词：独行菜 BBX转录因子基因克隆表达分析密码子偏性聚类分析

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香花枇杷质体基因组序列密码子偏性分析

西北林学院学报 2021年第4期36卷 138-144,158页

作者：屈亚亚辛静冯发玉董章宏瞿绍宏王海洋李斌辛培尧西南林业大学园林园艺学院国家林业和草原局西南风景园林工程技术研究中心云南昆明650224 西南林业大学西南山地森林资源保育与利用教育部重点实验室云南昆明650224 毕节市林业科学研究所贵州毕节551700

选取香花枇杷质体基因组进行密码子使用偏好性的生物信息学分析,用于理解其密码子使用偏性的主要原因,为今后该属植物基因的进化、起源以及转化体系中载体构建等方面研究提供借鉴。利用Codon W 1.4.2、SPSS statistics 17.0、Excel 2016... 详细信息

选取香花枇杷质体基因组进行密码子使用偏好性的生物信息学分析,用于理解其密码子使用偏性的主要原因,为今后该属植物基因的进化、起源以及转化体系中载体构建等方面研究提供借鉴。利用Codon W 1.4.2、SPSS statistics 17.0、Excel 2016和cusp等软件对筛选出的37条基因编码序列密码子进行最优密码子分析、中性绘图分析、ENC-plot和PR2-plot绘图分析。结果表明,ENC平均值为47.02;GC3与GC1、GC2的相关性均不显著;GCall为39.08%,GC1(48.79%)>GC2(40.18%)>GC3(28.44%);RSCU>1的29个密码子中有28个以A或U结尾;PR2-plot绘图分析显示多数位点偏离中心,落于左下方位置;确定了UUU、UUG、CUU等15个最优密码子。香花枇杷叶绿体基因组中,同义密码子的使用偏性较弱(47.02);密码子的第1、2位碱基组成比较相似,但均不同于第3位;整体A、U含量大于C、G,末位碱基以A、U为主,且嘧啶的使用频率高于嘌呤;香花枇杷叶绿体基因组密码子的使用模式主要受到选择、突变的和其他因素的综合作用影响。

关键词：香花枇杷叶绿体基因组密码子偏性

独行菜抗逆相关转录因子LaDREB密码子偏性与进化分析

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江西农业大学学报 2020年第6期42卷 1237-1249页

作者：周茜陈芸卢函王玉州王继莲赵惠新喀什大学生命与地理科学学院/叶尔羌绿洲生态与生物资源研究高校重点实验室新疆喀什844000 新疆师范大学生命科学学院/新疆特殊环境物种保护与调控生物学实验室/干旱区植物逆境生物学实验室新疆乌鲁木齐830054 和田师范专科学校生地学院新疆和田848000

【目的】为明确独行菜抗逆相关转录因子LaDREB基因密码子的使用特性。【方法】运用CodonW与EMBOSS程序及Excel、SPSS、MEGA等软件,分析了独行菜与其他物种中抗逆相关转录因子DREB基因的密码子使用偏好性,比较了独行菜LaDREB基因与模式... 详细信息

【目的】为明确独行菜抗逆相关转录因子LaDREB基因密码子的使用特性。【方法】运用CodonW与EMBOSS程序及Excel、SPSS、MEGA等软件,分析了独行菜与其他物种中抗逆相关转录因子DREB基因的密码子使用偏好性,比较了独行菜LaDREB基因与模式生物的密码子使用频率。【结果】独行菜LaDREB基因的ENc(有效密码子数)、CAI(密码子适应指数)和GC含量分别为50.49、0.261和45.60%,表明其密码子使用偏性较弱,密码子偏好使用AT结尾;根据RSCU值,确定独行菜LaDREB基因高频密码子11个;不同物种间的DREB基因的密码子存在一定选用偏好性;CDS序列及RSCU聚类分析表明,独行菜LaDREB基因与双子叶植物中十字花科的植物偏好性最相近;密码子碱基成分和相关性分析发现,LaDREB基因在进化过程中密码子偏好性主要受碱基突变压力的影响。【结论】比较密码子使用频率分析发现,原核生物大肠杆菌表达系统更适合作为独行菜LaDREB基因的异源表达受体,模式植物拟南芥、水稻均可作为独行菜LaDREB基因的遗传转化受体,其中拟南芥是其最理想的遗传转化受体。研究为今后独行菜LaDREB基因的异源表达以及相关基因功能的进一步研究提供重要参考。

关键词：独行菜 DREB转录因子密码子偏性聚类分析