苋菜AtPAL基因密码子偏好性分析
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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。
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄 济南:山东大学,2007.[16]王晓东.转基因小麦抗旱性生理生化及农艺性状鉴定[D].杨凌:西北农林科技大学,2016:7-48.[17]闫建俊,白云凤,左静静,等.转基因马铃薯外源基因插入位点分析及检测方法的建立[J].分子植物育种,2020,18(16):5361-5366. [18]游 朝,晁朝霞,姚正培,等.转MvNHX1和MvP5CS基因棉花耐盐抗旱性比较与育种价值分析[J].棉花学报,2015,27(3):198-207.[19]易小平,谭燕华,彭存智,等.转基因作物安全评价的检测技术[J].热带生物学报,2015,6(1):98-104.[20]康 丹,方小艳,游腾飞,等.染色体步移技术克隆已知序列侧翼启动子的研究进展[J].农业生物技术学报,2013,21(3):355-366. [21]赵才美,黄兴奇,殷富有,等.水稻NAC转录因子家族的研究进展[J].植物科学学报,2020,38(2):278-287.[22]段晓亮,许兰杰,刘志勇,等.转基因小麦外源基因插入位点初步分析及检测方法的建立[J].粮油食品科技,2014,22(4):76-81.[23]姜子焱.梭梭HaNAC38、HaNAC42启动子克隆和转录因子特性分析[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2018:3-37.[24]涂松林,施爱民.我国转基因棉花研究与应用进展[J].江西棉花,2001,23(1):9-13.[25]陈秀兰,张玉忠,张 军.棉花分子育种研究进展[J].棉花学报,1997,9(1):5-8.[26]王瑞芳,胡银松,高文蕊,等.植物NAC转录因子家族在抗逆响应中的功能[J].植物生理学报,2014,50(10):1494-1500.[27]王志霞.转基因棉花研究进展[J].江苏农业学报,2003,19(2):74.[28]林 清,彭于发,吴 红,等.转基因作物及产品检测技术研究进展[J].西南农业学报,2009,22(2):513-517.[29]王淑君,曲延英,倪志勇,等.转CarNAC1基因可提高棉花的抗旱性[J].干旱地区农业研究,2018,36(4):272-281.余 涛,蒲 芬,管 芹,等.南欧大戟叶绿体基因组密码子偏好性分析[J].江苏农业科学,2023,51(15):35-41.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.15.006南欧大戟叶绿体基因组密码子偏好性分析余 涛,蒲 芬,管 芹,范 敏(大理大学药学院,云南大理671000) 摘要:为了揭示南欧大戟叶绿体基因组密码子使用偏性及形成原因,以南欧大戟叶绿体基因组中长度大于300bp的非重复蛋白质编码序列为研究对象,利用CodonW1.4.1、CUSP在线程序等生物信息学分析工具对其密码子偏性及使用模式进行分析。
7种作物叶绿体基因的密码子偏好性及聚类分析晁岳恩;常阳;王美芳;何盛莲;赵献林;雷振生【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2012(027)004【摘要】研究作物叶绿体蛋白编码基因的编码特点,对指导农作物的叶绿体基因工程研究设计,促进外源基因在受体作物中的高效、稳定表达具有重要作用.为此,综合运用了多种分析软件,对7种大田作物的叶绿体蛋白编码基因进行分析.结果表明:叶绿体蛋白编码基因的总碱基构成在7种作物中差异不大,都是A含量最高,而G,C的含量较低;但在密码子第3位的碱基构成上却有明显差别,3种双子叶作物偏爱以C,T结尾的密码子,而禾本科的4种作物则偏爱以T,C结尾的密码子;RSCU(同义密码子的相对使用度)值显示出禾本科作物有26个密码子具有偏好性,而双子叶作物有25个密码子具有偏好性,但二者之间有22个相同的偏好性密码子.基于RSCU 值的聚类结果显示,植物的密码子偏好性具有种族特征,表明基于叶绿体蛋白编码基因的密码子使用特性的聚类结果可以作为系统发育分析的重要补充.【总页数】5页(P60-64)【作者】晁岳恩;常阳;王美芳;何盛莲;赵献林;雷振生【作者单位】河南省农业科学院小麦研究中心,河南省小麦生物学重点实验室,河南郑州450002;河南省农业科学院小麦研究中心,河南省小麦生物学重点实验室,河南郑州450002;河南省农业科学院小麦研究中心,河南省小麦生物学重点实验室,河南郑州450002;河南省农业科学院小麦研究中心,河南省小麦生物学重点实验室,河南郑州450002;河南省农业科学院小麦研究中心,河南省小麦生物学重点实验室,河南郑州450002;河南省农业科学院小麦研究中心,河南省小麦生物学重点实验室,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】Q349+.55【相关文献】1.烟草叶绿体密码子的偏好性及聚类分析 [J], 杨惠娟;刘国顺;张松涛;崔红2.槲蕨属叶绿体基因组密码子偏好性分析 [J], 沈宗芳;陆添权;张志荣;蔡传涛;田波3.蒜头果叶绿体基因组密码子偏好性分析 [J], 原晓龙;刘音;康洪梅;陈中华;李云琴;王毅4.降香黄檀叶绿体基因组密码子偏好性分析 [J], 原晓龙;李云琴;张劲峰;王毅5.2种药用獐牙菜叶绿体基因组密码子偏好性分析 [J], 张俊焱;曾阳;李锦萍;王虹雨;张瑞峰;刘力宽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
拟南芥苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的研究进展孙海燕;全雪丽;付爽;吴松权【摘要】苯丙氨酸解氨酶(PAL)是催化苯丙烷代谢途径第1步反应的限速酶,广泛地参与植物生长发育过程中的各种生理活动.本文概述了拟南芥PAL基因的分子生物学和生理学研究进展,主要包括PAL基因的结构、表达特性、调控机制及其参与的植物生理学的意义,为进一步阐明PAL基因的功能提供参考依据.【期刊名称】《延边大学农学学报》【年(卷),期】2016(038)001【总页数】5页(P88-92)【关键词】拟南芥;苯丙氨酸解氨酶;表达;生理作用【作者】孙海燕;全雪丽;付爽;吴松权【作者单位】延边大学农学院,吉林延吉133002;延边大学农学院,吉林延吉133002;延边大学农学院,吉林延吉133002;延边大学农学院,吉林延吉133002【正文语种】中文【中图分类】Q943苯丙烷代谢途径是陆生植物生长和发育所必需的,是植物长期适应自然环境的结果[1-2]。
苯丙氨酸解氨酶(EC 4.3.1 5, PAL)催化L-苯丙氨酸(L-Phe)的非氧化脱氨基作用,生成肉桂酸,是生物合成苯丙烷类天然产物的第1步[3-4],也是第1个被鉴定的植物“防御基因”[5]。
也是苯丙烷类代谢途径中研究最多的酶[6]。
肉桂酸是植物生长、发育和环境适应所必需的各种苯丙烷类物质的合成起始物[7]。
苯丙烷类化合物是植物中大量酚类化合物的前体,包括木质素、黄酮类、异黄酮类、香豆素、芪类和水杨酸等,它们在维持植物结构、抵御紫外线、形成花青素和植保素、保持花粉活力、信号转导与交流等方面发挥着重要作用 [1,5,8]。
自1961年Koukol和Conn首次描述PAL以来,苯丙氨酸解氨酶得到了广泛的研究[9],它是控制苯丙烷途径生物合成去向的关键酶和限速酶[7,10]。
拟南芥是一种十字花科植物,广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究,已成为一种典型的模式植物,该植物具有个体小、生长周期快、形态特征简单、生命力强、基因组小、遗传操作简单等优点[11-12]。
苋菜IRT1基因克隆、序列及表达分析孙静文;赵世诚;范洪黎;周卫【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2012(000)002【摘要】通过对镉超积累苋菜品种天星米铁转运蛋白基因( IRT1)的克隆、序列及表达分析,旨在为植物修复镉污染土壤奠定基础.依据同源克隆原理,通过RACE技术克隆苋菜IRT1基因及生物信息学方法分析基因序列结构和功能,Northern杂交研究基因表达.苋菜IRT1基因cDNA全长1135 bp,包含完整的阅读框,编码322个氨基酸.苋菜IRT1蛋白与已知铁转运蛋白相似性在53.70%-63.04%,具有铁转运蛋白典型的功能结构特征,即N端含有1个信号肽、氨基酸序列上具有完整的ZIP家族功能结构域( Pfam:Zip)和7个跨膜结构域(TMs).苋菜IRT1蛋白还具有1个COG0428超级家族(转运二价金属离子功能)、2个蛋白激酶C磷酸化位点和2个酪蛋白Ⅱ磷酸化位点.低铁胁迫时苋菜根中IRT1基因表达量增加,加镉处理没有改变IRT1基因表达量.因此,推断苋菜IRT1基因是ZIP家族的一员,具有转运二价金属离子功能,将基因在GenBank中注册,序列号为:GU363501,命名为AmIRT1.【总页数】6页(P59-64)【作者】孙静文;赵世诚;范洪黎;周卫【作者单位】中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部作物营养与施肥重点开放实验室北京100081;中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部作物营养与施肥重点开放实验室北京100081;中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部作物营养与施肥重点开放实验室北京100081;中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部作物营养与施肥重点开放实验室北京100081【正文语种】中文【相关文献】1.苋菜AtGAI基因克隆及表达分析 [J], 赵春丽;王晓;潘君飞;彭丽云;赖钟雄;刘生财2.苋菜AtPAL基因克隆与表达分析 [J], 曾林;黄彬茹;王晓;赵春丽;赖钟雄;刘生财3.苋菜AtPAL基因克隆与表达分析 [J], 曾林; 黄彬茹; 王晓; 赵春丽; 赖钟雄; 刘生财4.缺Fe/Zn及盐胁迫下苋菜对Cd及矿质元素的吸收与IRT1表达的关系 [J], 余丹萍;李取生;王立立;徐智敏;郭世鸿;胡妮;陈惠君5.绵羊FGF10基因克隆、序列分析及其在毛囊发育中的表达分析 [J], 陈磊;袁枫;贺三刚;玛依拉;李文蓉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
植物PAL基因及其编码蛋白的特征与功能研究进展作者:郝向阳孙雪丽王天池吕科良赖钟雄程春振来源:《热带作物学报》2018年第07期摘要苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)是苯丙烷类代谢途径的关键酶和限速酶。
苯丙烷类代谢与植物生长发育密切相关,其产物如木质素、植保素、黄酮类物质等是植物抗逆防御反应所不可或缺的,因此PAL又常被用作衡量植物抗逆性强弱的重要指标。
本文就植物PAL基因和蛋白结构特征、分布情况及其在植物生长发育与抗逆性防御中的作用等方面的研究进行了综述,以期为今后植物苯丙氨酸解氨酶的研究及应用奠定理论基础。
关键词苯丙氨酸解氨酶;特征;生长发育;抗逆防御中图分类号 S184; Q71 文献标识码 AAbstract Phenylalanine ammonia lyase (PAL) catalyzes the first and committed reaction of plant growth and development indispensable phenylpropanoid pathway. The products of phenylpropanoid pathway, such as lignin, phytoalexin and flavonoids were all identified to be crucial for plant defense and resistance. Therefore, PAL activity is often used as one of the important indices for plant resistance evaluation. In the present review, we summarized the studies on the characteristics of PAL genes and the encoded proteins, and the roles in plant growth,development and resistance responses, which could provide a theoretical basis for the future researches and utilization of plant PALs.Keywords phenylalanine ammonialyase; characteristics; growth and development; defense and resistanceDOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.07.028苯丙烷类代谢是植物次生代谢的一条重要途径,其直接或间接产生了植物所有的含苯丙烷骨架的物質,如木质素、植保素、黄酮类物质等[1-2]。