苋菜AtPAL基因密码子偏好性分析

[目的]对苋菜AtPAL基因密码子的偏好性进行分析。[方法]利用codonW、MEGA、Origin、Excel、SPSS等软件及CUSP在线程序,分析了苋菜AtPAL基因密码子使用偏好性,并与菠菜、甜菜、一品红等14个不同物种PAL基因密码子偏好性以及大肠杆菌、酵母菌等5种模式生物基因组密码子偏好性进行对比分析,同时基于不同物种PAL基因密码子偏好性及基因编码区进行聚类分析。[结果]苋菜AtPAL基因表达水平和密码子偏好性均较弱,更偏好使用A/T碱基以及以A/T结尾的密码子;聚类分析结果显示,单双子叶植物分别聚成一类,且亲缘关系近的物种往往聚成同一小类,但基于PAL基因编码区的聚类结果更接近传统意义上的物种分类;中性分析、ENc与GC3s关联性分析、奇偶偏好(PR2)分析的结果均显示,突变压力是影响PAL基因密码子使用偏好性的主要因素,同时也受自然选择压力等其他一些因素的影响;与模式生物基因组密码子偏好性对比的结果显示,拟南芥比较适合作为苋菜AtPAL基因的遗传转化受体,酵母真核表达系统比大肠杆菌原核表达系统更适合作为苋菜PAL基因的异源表达载体。[结论]为苋菜AtPAL基因进行异源表达时,选择合适受体及表达系统提供了理论基础,并为苋菜AtPAL基因密码子的优化提供了依据。     

兰科植物FNR基因的密码子偏好性分析

为揭示兰科植物FNR基因的特性和密码子偏好性,采用DNAMAN、CodonW和SPSS软件及 EMBOSS、SWISS-MODEL在线网站对17种兰科植物的FNR基因序列、氨基酸序列、同源区域及蛋白质三维结构进行分析。结果表明：兰科植物FNR基因普遍具有在A/T(U)与G/C之间较弱的密码子偏好性;密码子的末位在A和T(U)之间存在显著的T(U)偏好性,在C和G之间存在显著的C偏好性;NADP结合域比非结合域有较小的密码子偏好性;基于CDS和氨基酸聚类结果比基于RSCU聚类更接近于植物的进化分类;自然选择的作用是导致兰科植物FNR基因的密码子使用偏好性的主要成因。     

非洲菊CAD基因的密码子偏好性分析

[目的]研究非洲菊肉桂醇脱氢酶基因(Cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)的密码子使用偏好性。[方法]从非洲菊转录组数据中筛选获得具有完整CDS的CAD基因,运用CodonW、EMBOSS、SPSS和Origin软件分析其密码子使用情况。[结论]筛选获得5条具有完整CDS的非洲菊CAD基因,其密码子偏好性较弱,编码氨基酸时倾向于使用较多的A或T。GC1s、GC2s、GC3s、GC和ENC之间无显著性的相关性。该基因编码氨基酸时除受突变压力的影响外,外界因素与自然压力影响较大。酵母菌真核表达系统适合作为异源表达系统,拟南芥则是较为理想的受体。[结论]该研究可为非洲菊CAD遗传转化研究奠定基础。     

菠萝叶绿体基因组密码子偏好性分析

叶绿体基因组密码子偏好性影响基因的表达效率,对于叶绿体基因工程应用及物种遗传改良具有重要的科学意义.为了明确菠萝叶绿体基因组密码子偏好性的使用特征及主要影响因素,本研究以菠萝叶绿体基因组为研究对象,利用生物信息学软件分析其密码子的使用模式和偏好性.密码子偏好性相关参数分析显示:(1)菠萝叶绿体基因密码子的GC含量平均值...     

芒果叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

本研究利用CodonW、SPSS、Excel软件对芒果叶绿体基因组55条蛋白编码序列的密码子开展了中性绘图、PR2-plot、 ENC-plot和最优密码子分析。结果表明,芒果叶绿体基因的有效密码子(ENC)偏好性不强,分布在35.38～56.56;GC3s含量26.29%,说明密码子末位碱基以A/T结尾为主;ENC与GC3极显著相关。相对同义密码子分析,RSCU>1的密码子有31个,其中,以A和T结尾的29个,表明A和T是基因组偏爱的密码子。中性绘图、PR2-plot和ENC-plot分析表明,芒果叶绿体基因组密码子使用偏好受突变和选择等因素共同作用的影响。通过高频率密码子和高表达优越密码子相结合的方法进行分析,筛选出主要以A和T结尾的芒果叶绿体基因组最优密码子19个,分别是GCT、TGT、GAA、TTT、GGT、CAT、ATT、AAA、TTA、CCT、CAA、AGA、CGA、CGT、AGT、TCT、ACT、GTA和CTT。     

小麦抗逆相关转录因子DREB密码子偏好性特征分析

DREB(dehydration responsive element binding)转录因子在植物抵抗干旱、高盐、低温等非生物逆境中发挥着重要作用。为探究普通小麦抗逆相关转录因子DREB密码子的偏好性特征,本研究运用CodonW、CHIPS和CUSP软件程序分析了小麦DREB基因的密码子使用特性,并与13种植物的DREB密码子偏性进行比较。结果表明,小麦DREB基因主要偏好以GC结尾的密码子;根据RSCU值,确定小麦DREB基因的高频密码子有14个;不同作物间DREB基因的密码子选用偏好性存在一定差异;基于DREB编码序列的聚类分析比基于密码子使用偏性聚类分析更能准确地反映物种间的亲缘关系;属于真核生物的酵母菌比属于原核生物的大肠杆菌更适宜作为DREB基因表达的异源受体。小麦DREB与模式植物基因组之间密码子使用偏性差异较小,拟南芥可能比烟草和番茄更适合作为该基因转基因研究的理想受体。小麦DREB密码子偏性分析为该基因的异源表达及分子遗传研究提供了一定的理论依据。     

大麦HD-Zip基因家族密码子偏好性分析

同源异型域-亮氨酸拉链(homeodomain-leucine zipper,HD-Zip)蛋白在植物生长发育和适应性抗逆过程中发挥着至关重要的调控作用,而密码子偏好性分析是大麦HD-Zip转录因子家族分子进化及功能研究的重要补充。为探究大麦HD-Zip转录因子家族密码子偏好性特征,利用CUSP、CHIPS及CodonW等软件(程序)对32个大麦HD-Zip基因进行了分析。结果显示,大麦HD-Zip家族基因偏好以C或G结尾的密码子,使用频率最高的密码子是CUG,最优密码子为AUC和AGG。该家族基因GC3值分布较分散(0.48~0.98),有62.5%的基因ENC值小于35;GC12与GC3的相关性较强,大多数ENC值频数处于0.03~0.11的范围内,实际ENC值与预期ENC值相近,证明大麦HD-Zip家族基因密码子偏好性较弱,且在进化过程中主要受突变压力的影响。聚类分析表明,基于相对同义密码子使用度的HD-Zip基因聚类与物种进化关系没有必然相关性。对大麦HD-Zip家族代表基因HD-Zip IV 5进行最适受体分析发现,大肠杆菌更适合作为其异源表达受体,遗传转化模式植物中水稻更适合作为该基因的表达受体。本研究为大麦HD-Zip转录因子家族进一步功能研究奠定基础。     

玉米waxy基因密码子偏好性分析

运用CHIPS、CUSP和CodonW程序对玉米waxy基因的密码子进行了分析,将分析结果与大肠杆菌、酵母基因组的密码子偏好性进行比较.结果表明,waxy基因对一些密码子的使用存在明显的偏好性,特别偏好于使用以G或C结尾的密码子,且玉米waxy基因与大肠杆菌、酵母的密码予偏爱性有较大差异,分析结果对玉米waxy基因在这两类表达系统中的表达具有一定指导意义.     

甘蓝型油菜NBS-LRR基家族的鉴定及密码子偏好性分析

NBS-LRR（nucleotide binding site and leucine rich repeat）是庞大且复杂的基因家族,对植物的抗病性具有非常重要的作用。为深入了解甘蓝型油菜NBS-LRR基因家族,合理开发利用基因资源,对甘蓝型油菜（Brassica na?pus L.）及相关物种的NBS-LRR基因进行了生物信息学分析,包括基因家族鉴定、系统进化分析、保守基序、基因结构、染色体定位以及密码子偏好性分析等。以拟南芥为参考,在甘蓝型油菜中鉴定到463个NBS-LRR基因家族成员,根据结构域将其分成TIR-NBS-LRR 和CC-NBS-LRR 两类,再分别细分为4 和8 个亚组。19 条染色体均有NBS-LRR基因,其中ChrC09上分布最多,达到53个;NBS-LRR基因以基因簇形式存在居多,可推测抗病基因NBSLRR发生了大规模片段复制。分析5个物种（甘蓝、白菜、甘蓝型油菜、水稻和拟南芥）的NBS-LRR家族基因密码子 偏好性,结果发现,甘蓝型油菜抗病基因有效密码子数范围与甘蓝（B. oleracea L.）更加相近。然后进一步对甘蓝型油菜和白菜（B. rapa L.）与甘蓝的共线直系同源关系进行偏好性分析,并获得相同发现,推测甘蓝型油菜可能和甘蓝在抗病基因密码子的使用偏好上更为相似。     

密码子偏性分析方法及茶树中密码子偏性研究进展

密码子偏性指同义密码子的非均衡使用。研究密码子偏性模式、密码子偏性的形成因素具有重要的生物学意义。本文主要阐述了密码子偏性研究常用的衡量参数、密码子使用模式的统计分析方法、影响密码子偏性的因素及茶树中密码子偏性研究进展。     

植物MYB转录因子的同义密码子使用偏好性分析

前人研究显示MYB（V-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog）转录因子对应答植物逆境胁迫等有重要作用,甘蔗MYB转录因子的研究报道并不太多。通过对与甘蔗亲缘关系近的禾本科作物玉米、高粱和水稻MYB转录因子基因家族的密码子使用偏好性进行比较分析。结果表明,3个物种的MYB转录因子的蛋白质序列上存在高度的保守性,仅有部分密码子使用不太一样,此外,分析还显示基因碱基组成有可能在一定程度上影响了密码子的偏好使用。     

茶树CsActin1基因密码子偏性分析

运用CUSP、Codon W、CHIPS程序分析茶树肌动蛋白基因Cs Actin1的密码偏性,并将其与茶树基因组密码子偏性比较,以及与其它9种植物肌动蛋白基因进行基于密码子偏性和CDS序列的聚类分析。结果显示,Cs Actin1相对密码子使用度（RSCU）与茶树基因组比较,只有6种氨基酸的密码子偏性一致,且没有如茶树基因组一样偏好使用A/T结尾的密码子,肌动蛋白基因基于RSCU的聚类结果与基于CDS序列的聚类结果虽存在差异,但都能在一定程度上反映物种间的亲缘关系。