密码子的使用偏性(各种生物体的密码子使用差异 例子)

密码子的使用模式(密码子偏性原因 基因密码子的相关性)

密码子的使用偏性

各种生物体的密码子使用差异

由于密码子的简并性，每个氨基酸至少对应1种密码子，最多有6种对应的密码子。不同物种、不同生物体的基因密码子使用存在着很大的差异。各种生物体似乎更偏爱使用某些同义三联密码子（即编码相同氨基酸的密码子）。

例子

在整个酵母基因组中，所有精氨酸的48%由密码子AGA确定，而其余五种编码精氨酸的同义密码子（CGT，CGC，CGA，CGG，和AGG）则以较低的大致相等的频率被使用（每种10%左右）。类似地，果蝇以完全不同的密码子使用偏性编码精氨酸，即比起其它五种选择（每一种的出现频率约为13%）来说，果蝇更倾向于使用密码子CGC（33%）。

密码子的使用模式

密码子偏性原因

从生物学基础来看，不同的密码子使用密码子模式不同的形成可能与基因的GC含量有关。在一些单细胞生物如Escherichia coli、Saccharomyces cerevisiae中，高表达的基因密码子的使用偏性一般比较大。这些偏好可能与两个原因有关：一是避免使用类似终止密码子的密码子；二是这些偏好能够有效地翻译密码子，因为这些密码子对应于生物体中非常丰富的tRNA。无论导致这种偏好的原因到底是什么，不同生物的密码子使用偏性的差异可以非常大。真实的外显子一般能反映出这些偏好，而随机选择的三联体序列却不能。

基因密码子的相关性

研究结果表明，基因密码子的使用也与基因编码的蛋白的结构和功能有关。mRNA中的稀有密码子的使用与蛋白质结构域的连接区和规则二级结构单元的连接区有关，翻译速率在连接区会降低；同时，在表达具有不同二级结构的蛋白质时，mRNA各区段的翻译速率有所不同。这些均说明蛋白质折叠方式与mRNA序列之间存在一定的相关性。研究结果还表明，蛋白质的三级结构与密码子使用概率有密切的关系，通过对密码子的聚类分析，可以将具有不同三级结构蛋白质的编码基因分成不同的类，而具有相似三级结构蛋白的编码基因则大致聚在同一类中。进一步的研究发现，在不同物种中，类型相同的基因具有相近的同义密码子使用偏性，对于同一类型的基因由物种引起的同义密码子使用偏性的差异较小。