菠萝转录组基因密码子使用偏好性分析

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本研究以菠萝转录组获得的74504条转录本为数据来源,应用编写的perl脚本、CUSP和SPSS软件对序列进行了密码子偏好性分析以及多元统计分析,获得了每个基因密码子3个位置的GC含量、ENC值、RSCU值以及双联密码子的序列情况。结果表明,菠萝转录组基因密码子GC3含量明显高于GC2、GC1含量,表现出密码子对GC碱基结尾的偏好性。基因整体的有效密码子数(ENC)取值为57.74,所有的ENC值都大于35,说明菠萝转录组基因的密码子偏好性较弱,确定了25个密码子的RSCU值大于1,分别是AGA、AGG、TCT、TCA、CTT、TTG、CTC、GTT、GTG、CCT、CCA、ACT、ACA、GGA、GGT、GCT、AAT、GAT、AAT、CAT TAT、AAG、TGC、TTT、GAG、CAG,其中仅有8个以CG碱基结尾,17个以AT碱基结尾,说明在偏好性密码子中以AT结尾碱基出现较高,另外有32个密码子的RSCU值小于1,其中21个以CG碱基结尾,仅有11个密码子以AT碱基结尾,表明在非偏好性密码子中以CG结尾碱基出现较高。通过和4种生物的密码子使用频率进行比较,发现其与拟南芥、水稻的密码子使用模式偏差较小,但与大肠杆菌、酵母的密码子使用模式相差较小,在此基础上确定了15种最优密码子。同时我们还确定了20个氨基酸密码子双联密码子的序列情况。本研究分析结果对指导菠萝基因进行分子改造,遗传转化,新基因的发现、功能基因表达调控研究,蛋白质结构和功能预测、以及与其他物种的比较基因组学研究和分子标记育种等基因基因工程问题具有一定的意义。
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