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（关于密码子的使用频率等等的东东，很全）
6.4遗传密码表
6.4.1密码子的特点
①每个密码子三联体(triplet)决定一种氨基酸
除Trp和Met只有1个密码子外，其它18种氨基酸均有1个以上的密码子，Phe、Tyr、His、Gln、Glu、Asn、Asp、Lys、Cys各有2个密码子；Ile有3个密码子；Val、Pro、Thr、Ala、Gly各有4个密码子；Leu、Arg、Ser各有6个密码子。
许多氨基酸的密码子的第1和第2个碱基相同，只有第3个碱基不同，在同一方框内。
如有4个密码子的氨基酸。
有些方框内有两种氨基酸的密码子。
它们的第1、2个碱基均相同，第3个嘌呤或嘧啶分别编码不同氨基酸。
在同义密码子中，有偏爱必有偏废。
在不同物种中，偏废或罕用的密码子，也各不相同。
克隆基因时应注意偏爱密码子。
向日葵全基因组NBS抗病基因密码子使用偏好性分析刘洋路妍景岚关键词：向日葵;NBS抗病基因;密码子偏好性;密码子相关参数;相关性分析向日葵（HelianthusannuusL.）别称太阳花、朝阳花属菊科（Asteraceae）向日葵属（HelainthusL.），是世界各地均有栽培的重要的油料作物。
原产地位于南美洲，起初用于观赏。
现我国新疆、内蒙古、黑龙江等北方地区均有栽培。
据张一宾等在2022年的统计，全球向日葵种植面积约为2540万hm2，同比上年增长1.0%[1]。
向日葵生长发育的过程中受到许多病原物侵染是向日葵产量下降的主要原因，而培育和科学利用抗病品种是控制植物病害最经济有效的方式。
抗病品种防御抵抗力强，能大大减少田间防治的成本，还能减少因使用农药造成的环境污染。
当植物受到病原菌刺激后会发出一系列的信号，并分泌抗病基因编码的抗病蛋白（R蛋白），通过识别病原菌分泌出的效应因子（Avr）后，再将信号进行传导继而引发一系列防御反应，最终就可以迅速地抑制病原菌对植物的侵染[2]。
核苷酸结合位点作为R基因所编码的蛋白中高度保守的区域之一，在抗病过程中起重要作用[3]。
核苷酸结合位点（nucleotidebindingsite，简称NBS）型蛋白有3个保守结构域[4]，分别是磷酸结合环（P-loop，别称Kinase-1a）、激酶2a（Kinase-2a）、激酶3a（Kinase-3a），它们一起构成了抗病蛋白的（ATP/GTP）水解和抗病信号的传递[5]。
除了这3个保守结构域外，NBS还含有其他几个保守区域，像GLPL和MHD等[6]。
有研究表明，植物NBS型抗病基因是植物抗病基因中最大的一类，在植物自然免疫中起着重要的作用。
密码子（codon）指mRNA或DNA中每相邻的3个核苷酸编为一组序列，编码某一种特定氨基酸，是生物体内信息传递的基本环节。
密码子偏性是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DNA和蛋白质相关联，所以具有重要的生物学意义。
菠萝叶绿体基因组密码子偏好性分析作者：杨祥燕蔡元保谭秦亮覃旭黄显雅吴密来源：《热带作物学报》2022年第03期摘要：葉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含量平均值为38.31%，密码子第1～3位的GC含量平均值分别为46.78%、39.61%、28.53%，密码子前两位的GC平均含量明显高于第3位;（2）有效密码子数（ENC）的取值范围为38.48～61.00，平均值为47.21，其密码子偏性较弱。
相关性分析显示：（1）GC1与GC2显著相关，GC all与GC1、GC2、GC3都极显著正相关，GC3与GC1、GC2都不显著相关;（2）ENC与GC1不显著相关，但与GC2和GC3分别显著和极显著相关;（3）密码子数（N）只与GC3显著相关，说明密码子3个位置中第3位碱基组成主要影响着密码子数。
RSCU分析显示，29个RSCU>1的密码子中以A结尾有12个、以U结尾有16个、以G结尾有1个。
中性绘图分析显示，GC12与GC3的相关系数和回归系数分别为0.065和0.085，二者不显著相关。
ENC-plot 绘图分析显示，大多数基因分布于标准曲线附近，多数ENC比值分布在–0.05～0.05区间。
PR2-plot绘图分析显示，所有基因不均匀分布在平面图的4个区域内，密码子第3位嘧啶T/C 的使用频率高于嘌呤A/G。
这3种绘图分析综合表明，自然选择和突变作为主要因素，相对均衡地影响菠萝叶绿体基因组的密码子偏好性。
最优密码子和RSCU分析显示，29个RSCU>1的密码子及筛选的18个最优密码子绝大多数偏好以A或U结尾。
这些研究结果可为外源基因的密码子优化及提高其表达效率提供科学依据。
密码⼦使⽤偏好性参数汇总研究密码⼦偏好性常⽤的参数1、相对同义密码⼦使⽤度(Relativ e Synonymous Codon Usage, RSCU )是指对于某⼀特定的密码⼦在编码对应氨基酸的同义密码⼦间的相对概率，它去除了氨基酸组成对密码⼦使⽤的影响。
如果密码⼦的使⽤没有偏好性，该密码⼦的RSCU值等于1，当某⼀密码⼦的RSCU值⼤于1时，代表该密码⼦为使⽤相对较多的密码⼦，反之亦然。
第i个氨基酸的第j个密码⼦的相对同义密码⼦使⽤度值的计算公式如下:公式中, X ij是编码第i个氨基酸的第j个密码⼦的出现次数, n i是编码第i个氨基酸的同义密码⼦的数量( 值为1~6) 。
研究中通常先利⽤⾼表达基因的RSCU值建⽴参考表格。
2、密码⼦适应指数(Codon Adaptation Index, CAI)可以根据已知⾼表达基因的序列来估计未知基因密码⼦使⽤的偏好性程度。
CAI的值在0~1之间, 如果越⾼则表明该基因的密码⼦使⽤偏好性越强。
CAI 值⼀般⽤来预测种内基因的表达⽔平( 但⽬前的研究发现对于单细胞⽣物⽐较适⽤, ⽽在哺乳动物中并不能⽤来表⽰基因表达⽔平), ⼜可以⽤来预测外源基因的表达⽔平。
w ij(The relative adaptiveness of a codon): 密码⼦相对适应度上式中RSCU imax、X imax分别指编码第i个氨基酸的使⽤频率最⾼的密码⼦的RSCU值和X值L是指基因中所使⽤的密码⼦数。
3、密码⼦偏好参数(Codon Preference Parameter, CPP)CPP的变化范围为0 ~ 18, 越接近18表⽰密码⼦被⾮随机使⽤的程度越⾼。
它对于基因编码区域总的碱基组成不敏感, 适于⽐较基因间或物种间密码⼦使⽤偏性的⼤⼩。
x ij是编码第i个氨基酸的第j个密码⼦的出现次数, n i是编码第i个氨基酸的同义密码⼦的数量( 值为2~6, n i= 1 的情况被排除) 4、有效密码⼦数(Effective Number of Codon, ENC)ENC值的范围在20~ 61之间, 越靠近20偏性越强。
密码子偏性与异源蛋白表达原文：Claes Gustafsson, et al. TRENDS in Biotechnology, 2004,22(7): 346-353./corp/images/MS102504CG.pdf翻译：zhxm409511在1977年，当Genetech的科学家和他们的科研合作伙伴首次利用细菌生产出人类蛋白（生长激素释放抑制因子）时[1]，蛋白的异源表达在整个生物技术产业中发挥着关键的角色。
那时，仅知道生长激素释放抑制因子的氨基酸序列，还不知如何从人的基因组中克隆该基因，因此，Genetech小组采用数条寡核苷酸合成了14个密码子长的生长激素释放抑制因子基因。
Itakura和同事们设计这些寡核苷酸时遵循了三条标准[1]。
首先，优先使用MS2噬菌体偏爱的密码子——尽管当时对大肠杆菌的基因组DNA序列还知之甚少，却已刚刚完成了MS2噬菌体的测序，并认为该噬菌体的序列能够代表大肠杆菌高表达基因所使用的密码子。
其次，消除寡核苷酸不必要的分子内和分子间配对，因为这可能影响基因合成。
第三，避免那些先是富含GC随后是富含AT的序列，当时认为这种序列可能会导致转录终止。
结果，利用这条合成的基因首次制生产出来了具有功能活性的多肽。
25年后的今天，大多数基因克隆自cDNA文库或直接利用聚合酶链反应（PCR）从相应的基因组中扩增获得。
要尽量避免从头合成基因，因为这样做需要消耗大量的财力和人力[2]。
尽管基于PCR的克隆被广泛使用，但很多情况下它还是不及所描述的那样快捷和容易。
它经常需要一些不易得到的模板（对于具有内含子的生物，需要cDNA模板），此外还需要进行PCR条件的优化，需要对PCR产物进行测序，如果PCR引入了任何的配对错误，还经常需要通过定点突变进行修复。
然而，当扩增出的基因克隆入表达载体后，真正有趣的事情就发生了：经常是没有蛋白表达或表达水平很低。
人们已经进行了大量的研究，以提高克隆基因的表达水平，包括优化宿主的生长条件，建立新的宿主系，改用新的宿主，和无细胞系统[3]。
收稿日期：2023-05-05作者简介：韩君（1988—），男，黑龙江哈尔滨人，硕士，工程师，研究方向为生物信息学与多组学数据分析。
刺猬线粒体基因组密码子偏好性分析韩君（北京康仁堂药业有限公司，北京101301）摘要：为利用分子技术探究刺猬皮等组织作为中药使用的机制，促进远东刺猬分子进化研究。
以远东刺猬线粒体全基因组序列为材料，从中筛选出长度大于300bp 的非重复编码序列（CDS ）12条，利用CodonW1.4.2、SPSS 25.0和Excel 2007等软件分析其密码子偏好性。
结果显示：密码子第3位的碱基平均GC 含量为24.30%；有效密码子数目（ENC ）分布范围为31.83~50.67，平均值为43.37；相对同义密码子使用度（RSCU ）值>1.00的密码子共有32个，偏好以碱基A 或U （T ）结尾。
中性绘图分析结果显示，GC 1和GC 2的平均值（GC 12）与GC 3之间的相关系数为0.443；ENC-plot 分析结果显示，多数基因在标准曲线附近聚集；对应性分析结果表明，第1~4个向量轴的贡献率分别为35.64%、16.22%、10.26%和9.13%，同义密码子第3位的GC 含量（GC3s ）、ENC 与第1向量轴（Axis1）呈显著正相关；密码子适应指数（CAI ）与Axis1呈负相关，最终确定CUA 、AUA 、GUU 、UCU 、CCC 、ACA 、GCU 、CAU 、AAA 、GAA 、UGA 、CGC 、GGC 和GGA 为最优密码子。
通过优化远东刺猬线粒体基因组密码子以及应用分子手段进行深入研究，有助于探究远东刺猬组织入药机制。
关键词：远东刺猬；线粒体；密码子；偏好性；中药中图分类号：S862；R282文献标志码：A文章编号：1001-0084（2023）04-0031-07Codon Preference Analysis on MitochondrialGenome of Erinaceus amurensisHAN Jun(Beijing Tcmages Pharmaceutical Co.,Ltd.,Beijing 101301,China )Abstract:Using molecular technique to explore the mechanism of hedgehog hide and other tissues applied astraditional Chinese medicine,and promote molecular evolution of Erinaceus amurensis in the Far East,taking the complete mitochondrial genome sequence of Erinaceus amurensis as the material,12non-repeating coding sequences (CDS)with a length greater than 300bp were selected as the research objects in this study,and their codon preference was analyzed by using CodonW1.4.2,SPSS 25.0,Excel 2007and other software.The average GC content of the third codon was 24.30%;the number of effective codons (ENC)ranged from 31.83to 50.67,with an average value of 43.37;and the relative synonymous codon usage (RSCU)value of 32codons was greater than 1.00,and the preference ends with either A or U (T).According to neutral plot analysis,the correlation coefficientbetween the average value (GC 12)of GC 1,and GC 2and GC 3was 0.443.In addition,ENC-plot analysis also revealed that most genes cluster near the standard curve;besides,the corresponding analysis showed that the contribution rates of the 1-4vector axes were 35.64%,16.22%,10.26%and 9.13%,respectively;and the GC content of the third synonymous codon (GC3s )and ENC were significantly positively correlated with the first vector axis (Axis1).In addition,the codon adaptation index (CAI)was negatively correlated with Axis1.Hence,it could finally beDOI:10.20041/ki.slbl.2023.04.006猬科在我国共有5个属7个种。
