Preferința codonului

Preferința codonilor este un concept care descrie fenomenul de frecvențe inegale de apariție a codonilor sinonimi în regiunile codificatoare ale genomului [1] [2] .

În general, codul genetic este conservator între organisme. Cu toate acestea, preferința codonilor variază între organisme: în diferite organisme, alegerea codonilor sinonimi frecvenți și rari este diferită [3] [4] [5] [6] . În același timp, această alegere este mai mult sau mai puțin constantă în diferite gene ale aceluiași genom [6] [7] [8] . Ipoteza că diferite organisme au preferințe diferite a fost numită ipoteza preferinței codonilor genomici [8] .

Odată cu acumularea de secvențe de nucleotide disponibile pentru analiză de la diferite organisme, a devenit clar că distribuția inegală a codonilor sinonimi se află sub influența forțelor evolutive ( selecție naturală , deriva genică , mutații ) și se poate manifesta diferit în diferite părți ale genelor . 6] [9] [10] , genomi și în diferite organisme.

Prezentare generală

Din cauza degenerării codului genetic, unii aminoacizi sunt codificați de mai mulți codoni. Codonii care codifică un aminoacid sunt numiți codoni sinonimi sau izoacceptori. Pentru 18 aminoacizi, există mai mult de un codon (de la 2 la 6). Pentru opt aminoacizi, a treia poziție a codonilor lor este degenerată - oricare dintre cele patru nucleotide posibile poate apărea acolo . Multă vreme s-a crezut că codonii izoacceptor sunt egali, deoarece secvența proteinei codificate nu se modifică, iar mutațiile care transformă un codon izoacceptor în altul (de exemplu, mutațiile la a treia poziția a codonilor degenerați cvadruplu) sunt neutre ( "tăcut"). Cu toate acestea, odată cu apariția în domeniul public a secvențelor de nucleotide ale diferitelor gene, au început să se acumuleze dovezi ale unei distribuții inegale a codonilor sinonimi în codificarea ADN-ului . În literatura engleză, acest fenomen este numit codon usage bias [1] .

Mecanisme evolutive

Există două ipoteze care explică fenomenul preferinței codonilor [5] [11] [12] [13] . Ipoteza mutațională (neutră) sugerează că preferința pentru codoni există datorită diferitelor modele mutaționale - unii codoni sunt mai predispuși la mutație și, prin urmare, mai puțin obișnuiți. Ipoteza selecției explică existența preferinței de codoni prin acțiunea selecției naturale - preferința de codoni afectează eficiența și acuratețea expresiei genelor și este astfel creată și menținută prin selecție.

Ipoteza mutației

Ipoteza mutației se bazează pe faptul că modelele mutaționale diferă în diferite organisme și în diferite părți ale aceluiași genom. Ca rezultat, codoni diferiți mută la viteze diferite, ceea ce poate fi cauza preferințelor de codoni diferite. De exemplu, unul dintre cei mai semnificativi parametri care explică diferitele preferințe de codoni în diferite organisme este compoziția GC [7] [14] [15] .

Ipoteza selecției naturale

Există, de asemenea, dovezi pentru influența selecției naturale . Ipoteza mutației nu poate explica de ce codonii cei mai frecventi sunt cei recunoscuți de ARNt -urile cele mai comune [6] [16] [17] [18] . De asemenea, pe lângă compoziția GC, preferința codonului se corelează foarte puternic cu nivelul de expresie a genelor [5] [6] [9] . Adesea, genele înrudite funcțional care sunt foarte probabil să fie exprimate la același nivel au aceleași preferințe de codoni. În principiu, nivelul expresiei genelor poate influența modelele de mutație și, în acest fel, preferința codonilor [19] . Cu toate acestea, s-a demonstrat că preferințele codonilor din exoni și ale trinucleotidelor din introni pot diferi, ceea ce implică faptul că preferințele de codoni ale genelor nu pot fi explicate doar prin influența expresiei asupra procesului de mutație (adică selecția naturală poate fi implicată) [5] [20] .

Model de echilibrare a forțelor

Motivele exacte ale alegerii codonilor preferați rămân neclare. Cu toate acestea, având în vedere existența dovezilor atât pentru selecția naturală, cât și pentru mutație, s-a format un model de preferință majoră a codonilor sau un model de echilibru al mutației, selecției naturale și derivării genetice . În acest model, selecția naturală menține unii codoni (preferați sau majori) la frecvențe mai înalte, în timp ce procesul de mutație și deriva genetică permit codonilor minori să existe. Nivelul de expresie, relațiile funcționale, rata de recombinare și alți factori pot oferi grade diferite de preferință pentru codoni în gene diferite [5] [10] [21] [22] [23] .

S-a încercat cuantificarea modelului de preferință pentru codoni majori. La început, s-a încercat să se evalueze existența și direcția selecției naturale și a procesului de mutație pentru diferite specii de Drosophila [21] [22] [23] [24] [25] [26] . Rezultatele au variat oarecum odată cu apariția unor noi date, dar în general s-a arătat că în diferite gene există de obicei fie o selecție pozitivă slabă în favoarea codonilor majori, fie nu se observă nicio selecție. Acest lucru este în general în concordanță cu modelul de preferință pentru codoni majori și cu faptul că preferința codonului variază în diferite gene. Cu toate acestea, pentru unele gene, s-a demonstrat o selecție pozitivă slabă în favoarea codonilor minori, ceea ce indică faptul că selecția naturală nu suportă întotdeauna codoni care asigură eficiența și acuratețea exprimării [26] [27] .

Efecte biologice

Preferințele codonilor pot fi luate în considerare la diferite niveluri: la nivelul diferitelor specii , în cadrul aceluiași genom și în cadrul aceleiași gene.

Nivelul speciei

La acest nivel, preferințele codonilor sunt în mare măsură determinate de compoziția GC a genomului. S-a demonstrat că diferențele în preferințele de codoni ale diferitelor specii bacteriene pot fi prezise destul de precis doar din regiunile necodificatoare [7] . Pentru mamifere , a căror rată de mutație este determinată în mare măsură de context (în special, dinucleotidele CpG), a fost demonstrată dependența modelului de preferință a codonilor de contextul secvenței [28] . Astfel, diferențele dintre specii în preferințele codonilor sunt explicate în principal prin procese mutaționale [7] .

Nivel genomic

Gradul de exprimare al preferinței codonului variază între diferitele gene din genom. Modelele generale demonstrate în multe organisme model sunt o corelație pozitivă între nivelul de expresie și puterea preferinței codonilor (gradul de severitate al frecvențelor inegale de codon) și o corelație negativă între nivelul de expresie și rata substituțiilor sinonime [11] [29] . Explicația clasică pentru aceste modele este acțiunea selecției naturale: în genele cu un nivel ridicat de expresie, preferința de codoni este puternic pronunțată și este în acord cu modelul de apariție a ARNt-urilor izoacceptor în celulă . Această explicație nu acoperă toate informațiile obținute până acum: aproximativ o treime din genomii bacterieni nu conțin dovezi ale unei astfel de selecții la nivelul translației [30] . În plus, motivul selecției translaționale rămâne neclar: preferința codonilor în genele foarte exprimate se poate datora atât eficienței, cât și preciziei traducerii. Ambele modele au confirmare experimentală:

O relație între fidelitatea translației și preferința codonilor a fost demonstrată pentru D. melanogaster [31] , C. elegans [32] și unele unicelulare [33] . Pentru aceste specii, s-a constatat că reziduurile de aminoacizi foarte conservate au o adaptare mai pronunțată a compoziției codonilor la nivelul tARN-urilor izoacceptor. Pentru E. coli s-a demonstrat o corelație între gradul de adaptare a codonilor și lungimea proteinei [34] : deoarece erorile de translație sunt nefavorabile din punct de vedere energetic, costul unei erori crește odată cu lungimea proteinei. Această corelație, totuși, nu este observată într-un număr de organisme model multicelulare [20] ;
Corelația dintre durata minimă de viață a unei generații de specii bacteriene și gradul de adaptare a codonilor în genele înalt exprimate vorbește în favoarea importanței eficienței translației [30] . În acest caz, este logic să ne așteptăm la o corelație dacă adaptarea crește rata de alungire a lanțului proteic, dar nu și acuratețea translației.

În principiu, aceste două modele nu se contrazic. Dar pentru unii aminoacizi, s-a demonstrat că rata de alungire și fidelitatea translației au codoni optimi diferiți [35] .

Nivelul unei singure gene

Există anumite motive în gene (locuri de aterizare pentru diverși factori , site-uri de îmbinare etc.), a căror încălcare poate duce la consecințe grave. În aceste motive, chiar și substituțiile sinonime sunt în curs de selecție. De exemplu, s-a demonstrat că modelul preferinței codonilor în apropierea locurilor de îmbinare diferă de modelul genei în ansamblu și poate să nu coincidă cu modelul optim de translație [36] . Modele speciale de codoni minori pot apărea la locurile de oprire a ribozomilor necesare pentru plierea corectă cuplată cu translație [37] .

În plus față de aceste motive, pot fi identificate unele modele generale care determină variația preferinței codonilor într-o singură genă:

formarea unei structuri terțiare la capătul 5’ al ARNm inhibă inițierea translației. Pentru o gamă largă de organisme, s-a demonstrat că adaptarea codonilor și frecvența substituțiilor sinonime sunt reduse în regiunea 5’ a ARNm [38] ;
S-a găsit o adaptare slabă a codonilor în primele 90-150 de nucleotide ale genei. Au fost propuse mai multe explicații pentru această observație. Este posibil ca încetinirea reglatoare a stadiilor inițiale de alungire să prevină ciocnirea ribozomilor la capătul 3’ al ARNm [39] . Un alt avantaj posibil este simplificarea adaptării chaperonelor la polipeptida sintetizată [40] ;
presupunând că ARNt care a donat aminoacidul ribozomului se disociază de ribozom mai lent decât are loc reacilarea acestui ARNt cu un nou aminoacid, atunci poate fi eficient să se refolosească același ARNt pentru același aminoacid în această regiune a ARNm. În acest caz, modelele locale de preferință pentru codoni pot fi așteptate în diferite regiuni ale genei dacă mai mulți aminoacizi identici sunt codificați la o distanță apropiată. Astfel de modele au fost găsite la eucariote , în special în genele de răspuns la stres, iar fenomenul a fost denumit autocorelare a codonilor. Autocorelația a fost cea mai pronunțată pentru codonii izoacceptori ai ARNt rare ai genelor înalt exprimate [41] .

Metode de detectare și cuantificare

Au fost propuse mai multe metode pentru a măsura gradul de preferință a codonilor.

Cea mai cunoscută măsură a fost propusă de Shapr & Li în 1986 [42] . Indicele relativ de utilizare a codonilor sinonimi reflectă cât de mult se abate frecvența de utilizare a unui anumit codon de la frecvența așteptată cu o distribuție uniformă a codonilor sinonimi:

$RSCU_{ij}={\frac {X_{ij}}{\left({\frac {1}{n_{i}}}\right)\sum \limits _{j=1}^{n_ {i}}X_{ij}}}$ , unde este numărul de codoni j-th care codifică i-lea aminoacid, n este numărul de codoni sinonimi pentru i-lea aminoacid. ${X_{ij} }$

Autorii RSCU au propus, de asemenea , indicele de adaptare a codonilor [43] , o măsură a adaptării genelor la preferința codonilor. Această măsură este definită ca media geometrică a valorilor relative de adaptabilitate pentru toți codonii din genă:

$CAI(g) = { \left (\prod_{k=1}^{L} w_{k} \right )}^{\frac {1} {L} }$ , unde este gena, este numărul de codoni din genă, este adaptabilitatea relativă a codonului al treilea din genă. Adaptabilitatea relativă a codonului se calculează după cum urmează: $g$ $L$ $w_{k}$ $k$

$w_{i,j} = \frac {x_{i,j} } {y_{j} }$ , unde este numărul de codoni din genă corespunzător aminoacidului i-lea, este numărul de codoni de tipul cel mai reprezentat în genă (dintre toți codonii corespunzători aminoacidului i-lea). $x_{{i,j}}$ $i$ $j$ $y_{j}$ $j$

O altă abordare pentru estimarea preferinței codonilor se bazează pe utilizarea entropiei lui Shannon [44] . Această abordare și-a găsit aplicație într-o serie de statistici (de exemplu, SCUO [45] ).

Există, de asemenea, metode pentru evaluarea diferențelor în preferința codonilor între gene. Acestea pot fi bazate pe metoda componentelor principale [46] , metoda k-mediilor , metoda probabilității maxime [47] . Multe dintre ele sunt implementate ca programe separate [47] [48] [49] .

Exemple

Preferința codonilor în bacterii

În 2012, un grup de oameni de știință a descoperit un aspect al preferinței codonilor în bacterii. Folosind profilarea ribozomală asupra bacteriilor E. coli și B. subtilis , s-a demonstrat că prezența secvențelor similare cu secvența Shine-Dalgarno (SD) în corpul unei gene determină oprirea translației. Aceasta stabilește direcția pentru natura preferinței codonului: secvențele asemănătoare SD din gene sunt evitate. Oprirea este explicată prin hibridizarea unei secvențe asemănătoare SD cu o secvență anti-SD în ribozom. În ciuda faptului că perechile de codoni capabile să formeze o secvență asemănătoare SD sunt supuse selecției, ei încă apar în secvențe. Acest lucru poate fi privit din două puncte de vedere diferite. În primul rând, nu pentru nicio pereche de aminoacizi este posibil să se aleagă codonii „corecți” care nu se vor hibridiza cu ribozomul, adică acțiunea de selecție este limitată de secvența de aminoacizi. În al doilea rând, astfel de regiuni pot avea o funcție de reglementare. Opritoarele ribozomilor pot fi folosite pentru a regla plierea sau transcripția cuplată cu translație (care în bacterii este și cuplată cu translație) [50] .

Preferința codonilor la insecte

Un studiu pe 6698 de ortologi din 12 specii de Drosophila a arătat că toate speciile, cu excepția uneia, au avut o preferință pentru codonii care se termină în G sau C. D. willistoni a o schimbare către codoni care se termină în A sau T. B majoritatea genelor au fost selectate pozitiv pentru codonii care se termină în G sau C; într-o mică parte a genelor, schimbarea compoziției codonilor a fost cauzată de un proces mutațional. Cea mai puternică selecție a fost prezentată în grupul melanogaster [51] .

La albine , genele situate în regiunile sărace în GC prezintă o diversitate mult mai mare în preferințele de codoni și aminoacizi decât genele situate în regiunile bogate în GC [52] .

Semnificație biotehnologică

Expresia proteinelor funcționale în organisme model (cum ar fi bacteriile) [53] este utilizată pe scară largă în biotehnologie . Astfel de tehnologii întâmpină adesea dificultăți asociate cu exprimarea proteinelor în afara organismului nativ. Pentru optimizarea sintezei, se utilizează o reproiectare a secvenței genei, care vizează modificarea zonei de inițiere a translației, modificarea elementelor structurale ale ARNm și modificarea modelului de preferință a codonilor, astfel încât secvența rezultată să fie cât mai asemănătoare cu secvențele ARNm. organism folosit [54] . Atât mutageneza direcționată pe situs [55] , cât și resinteza întregii gene [56] sunt utilizate pentru a modifica gena țintă . În plus, organismul utilizat poate fi, de asemenea, modificat, de exemplu, nivelurile de expresie ale genelor ARNt pot fi modificate în el, astfel încât compoziția pool-ului de ARNt să se potrivească cu preferințele de codon ale genei țintă [57] .

Cu toate acestea, astfel de optimizări pot să nu fie suficiente sau pot duce la faptul că un produs funcțional nu va fi sintetizat. Strategia de optimizare a codonilor se bazează pe trei ipoteze:

Codonii minori scad rata sintezei peptidelor .
Substituțiile sinonime nu afectează structura și funcția proteinei.
Înlocuirea codonilor minori cu codoni majori sinonimi duce la o creștere a ratei de sinteză a peptidelor [58] .

Deoarece compoziția codonului nu se corelează cu nivelul de expresie în toate organismele și nu în toate genele, ipotezele 1 și 3 nu sunt întotdeauna îndeplinite. De asemenea, ipoteza 2 nu este întotdeauna îndeplinită: secvența primară afectează ritmul mișcării complexului ribozomal de-a lungul ARNm, care, la rândul său, afectează plierea corectă a lanțului polipeptidic într-o structură spațială. Mai mult, secvența primară este implicată în interacțiuni complementare - formarea structurii secundare a ARNm, precum și interacțiunea atât a ARN-urilor ribozomale , cât și a diferitelor ARN-uri mici . Toate acestea pot afecta inițierea, alungirea, pauzele și terminarea transcripției, precum și reinițiarea, deplasările de cadre și stabilitatea ARNm [58] .

Note

↑ 1 2 Hershberg R. , Petrov DA Selection on codon bias. (Engleză) // Revizuirea anuală a geneticii. - 2008. - Vol. 42. - P. 287-299. - doi : 10.1146/annurev.genet.42.110807.091442 . — PMID 18983258 .
↑ Behura SK , Severson DW Prejudecăți de utilizare a codonului: factori cauzali, metode de cuantificare și modele la nivel de genom: cu accent pe genomurile insectelor. (engleză) // Recenzii biologice ale Societății Filozofice Cambridge. - 2013. - Vol. 88, nr. 1 . - P. 49-61. - doi : 10.1111/j.1469-185X.2012.00242.x . — PMID 22889422 .
↑ Andersson GE , Sharp PM Codon usage in the Mycobacterium tuberculosis complex. (engleză) // Microbiologie (Reading, Anglia). - 1996. - Vol. 142 (Pt 4). - P. 915-925. — PMID 8936318 .
↑ Andersson SG , Utilizarea codonului Sharp PM și compoziția de bază în Rickettsia prowazekii. (Engleză) // Jurnalul de evoluție moleculară. - 1996. - Vol. 42, nr. 5 . - P. 525-536. — PMID 8662004 .
↑ 1 2 3 4 5 Duret L. Evoluția utilizării codonilor sinonimi la metazoare. (Engleză) // Opinie actuală în genetică și dezvoltare. - 2002. - Vol. 12, nr. 6 . - P. 640-649. — PMID 12433576 .
↑ 1 2 3 4 5 Ikemura T. Utilizarea codonilor și conținutul de ARNt în organisme unicelulare și multicelulare. (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 1985. - Vol. 2, nr. 1 . - P. 13-34. — PMID 3916708 .
↑ 1 2 3 4 Chen SL , Lee W. , Hottes AK , Shapiro L. , McAdams HH Utilizarea codonilor între genomi este constrânsă de procesele mutaționale la nivel de genom. (engleză) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2004. - Vol. 101, nr. 10 . - P. 3480-3485. - doi : 10.1073/pnas.0307827100 . — PMID 14990797 .
↑ 1 2 Grantham R. , Gautier C. , Gouy M. , Mercier R. , Pavé A. Utilizarea catalogului Codon și ipoteza genomului. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 1980. - Vol. 8, nr. 1 . - P. 49-62. — PMID 6986610 .
↑ 1 2 Gouy M. , Gautier C. Utilizarea codonilor în bacterii: corelația cu expresivitatea genelor. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 1982. - Vol. 10, nr. 22 . - P. 7055-7074. — PMID 6760125 .
↑ 1 2 Sharp PM , Cowe E. , Higgins DG , Shields DC , Wolfe KH , Wright F. Modele de utilizare a codonilor în Escherichia coli, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, Drosophila melanogaster și Homomo sapiens; o trecere în revistă a diversităţii considerabile în interiorul speciilor. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 1988. - Vol. 16, nr. 17 . - P. 8207-8211. — PMID 3138659 .
↑ 1 2 Bulmer M. Teoria selecție-mutație-derire a utilizării codonilor sinonimi. (engleză) // Genetică. - 1991. - Vol. 129, nr. 3 . - P. 897-907. — PMID 1752426 .
↑ Shields DC , Sharp PM Utilizarea codonilor sinonimi în Bacillus subtilis reflectă atât selecția translațională, cât și prejudecățile mutaționale. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 1987. - Vol. 15, nr. 19 . - P. 8023-8040. — PMID 3118331 .
^ Shields DC , Sharp PM , Higgins DG , Wright F. Siturile „Silent” din genele Drosophila nu sunt neutre: dovezi ale selecției printre codoni sinonimi. (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 1988. - Vol. 5, nr. 6 . - P. 704-716. — PMID 3146682 .
↑ Kanaya S. , Kinouchi M. , Abe T. , Kudo Y. , Yamada Y. , Nishi T. , Mori H. , Ikemura T. Analysis of codon usage diversity of bacterial genes with a self-organizing map (SOM): caracterizarea genelor transferate orizontal cu accent pe genomul E. coli O157. (engleză) // Gene. - 2001. - Vol. 276, nr. 1-2 . - P. 89-99. — PMID 11591475 .
↑ Knight RD , Freeland SJ , Landweber LF Un model simplu bazat pe mutație și selecție explică tendințele în utilizarea codonilor și a aminoacizilor și compoziția GC în și între genomuri. (engleză) // Biologia genomului. - 2001. - Vol. 2, nr. 4 . - P. 0010. - PMID 11305938 .
↑ Kanaya S. , Yamada Y. , Kinouchi M. , Kudo Y. , Ikemura T. Utilizarea codonilor și genele ARNt la eucariote: corelația diversității de utilizare a codonilor cu eficiența translației și cu utilizarea CG-dinucleotidelor evaluate prin analiza multivariată. (Engleză) // Jurnalul de evoluție moleculară. - 2001. - Vol. 53, nr. 4-5 . - P. 290-298. - doi : 10.1007/s002390010219 . — PMID 11675589 .
↑ Kanaya S. , Yamada Y. , Kudo Y. , Ikemura T. Studies of codon usage and tRNA genes of 18 unicellular organisms and quantification of Bacillus subtilis tRNAs: gene expression level and specie-specific diversity of codon usage based on multivariate analysis. (engleză) // Gene. - 1999. - Vol. 238, nr. 1 . - P. 143-155. — PMID 10570992 .
↑ Yamao F. , Andachi Y. , Muto A. , Ikemura T. , Osawa S. Nivelurile de ARNt în celulele bacteriene ca fiind afectate de utilizarea aminoacizilor în proteine. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 1991. - Vol. 19, nr. 22 . - P. 6119-6122. — PMID 1956771 .
↑ Francino MP , Ochman H. Deaminarea ca bază a evoluției asimetrice a catenei în secvențele transcrise de Escherichia coli. (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 2001. - Vol. 18, nr. 6 . - P. 1147-1150. — PMID 11371605 .
↑ 1 2 Duret L. , Mouchiroud D. Modelul de expresie și, în mod surprinzător, utilizarea codonului lungimii genei în Caenorhabditis, Drosophila și Arabidopsis. (engleză) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1999. - Vol. 96, nr. 8 . - P. 4482-4487. — PMID 10200288 .
↑ 1 2 Akashi H. Deducerea unei selecții slabe din modelele de polimorfism și divergență la locurile „tăcute” din ADN-ul Drosophila. (engleză) // Genetică. - 1995. - Vol. 139, nr. 2 . - P. 1067-1076. — PMID 7713409 .
↑ 1 2 Akashi H. , Kliman RM , Eyre-Walker A. Mutation pressure, natural selection, and the evolution of base composition in Drosophila. (engleză) // Genetica. - 1998. - Vol. 102-103, nr. 1-6 . - P. 49-60. — PMID 9720271 .
↑ 1 2 Akashi H. , Schaeffer SW Selecția naturală și distribuțiile de frecvență ale polimorfismului ADN „tăcut” la Drosophila. (engleză) // Genetică. - 1997. - Vol. 146, nr. 1 . - P. 295-307. — PMID 9136019 .
↑ Sawyer SA , Hartl DL Genetica populației a polimorfismului și divergenței. (engleză) // Genetică. - 1992. - Vol. 132, nr. 4 . - P. 1161-1176. — PMID 1459433 .
^ McVean GA , Vieira J. Infering parameters of mutation, selection and demography from patterns of synonymous site evolution in Drosophila. (engleză) // Genetică. - 2001. - Vol. 157, nr. 1 . - P. 245-257. — PMID 11139506 .
↑ 1 2 Nielsen R. , Bauer Du Mont VL , Hubisz MJ , Aquadro CF Estimarea probabilității maxime a parametrilor de părtinire a utilizării codonilor ancestrali în Drosophila. (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 2007. - Vol. 24, nr. 1 . - P. 228-235. - doi : 10.1093/molbev/msl146 . — PMID 17041152 .
↑ DuMont VB , Fay JC , Calabrese PP , Aquadro CF Variabilitatea și divergența ADN-ului la locusul crestăturii în Drosophila melanogaster și D. simulans: un caz de divergență accelerată a site-ului sinonim. (engleză) // Genetică. - 2004. - Vol. 167, nr. 1 . - P. 171-185. — PMID 15166145 .
↑ Fedorov A. , Saxonov S. , Gilbert W. Regularities of context-dependent codon bias in eukaryotic genes. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 2002. - Vol. 30, nr. 5 . - P. 1192-1197. — PMID 11861911 .
↑ Sharp PM , Li WH Rata de substituție sinonimă în genele enterobacteriene este invers legată de prejudecata de utilizare a codonilor. (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 1987. - Vol. 4, nr. 3 . - P. 222-230. — PMID 3328816 .
↑ 1 2 Sharp PM , Bailes E. , Grocock RJ , Peden JF , Sockett RE . (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 2005. - Vol. 33, nr. 4 . - P. 1141-1153. - doi : 10.1093/nar/gki242 . — PMID 15728743 .
↑ Akashi H. Utilizarea codonilor sinonimi în Drosophila melanogaster: selecția naturală și acuratețea translațională. (engleză) // Genetică. - 1994. - Vol. 136, nr. 3 . - P. 927-935. — PMID 8005445 .
↑ Marais G. , Duret L. Synonymous codon usage, accuracy of translation, and gene length in Caenorhabditis elegans. (Engleză) // Jurnalul de evoluție moleculară. - 2001. - Vol. 52, nr. 3 . - P. 275-280. — PMID 11428464 .
↑ Stoletzki N. , Eyre-Walker A. Synonymous codon usage in Escherichia coli: selection for translational accuracy. (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 2007. - Vol. 24, nr. 2 . - P. 374-381. - doi : 10.1093/molbev/msl166 . — PMID 17101719 .
↑ Eyre-Walker A. Prejudicierea codonului sinonim este legată de lungimea genei în Escherichia coli: selecție pentru acuratețea translațională? (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 1996. - Vol. 13, nr. 6 . - P. 864-872. — PMID 8754221 .
^ Shah P. , Gilchrist MA Efectul abundențelor de ARNt corelate asupra erorilor de traducere și a evoluției prejudiciului de utilizare a codonilor. (Engleză) // Genetica PLoS. - 2010. - Vol. 6, nr. 9 . — P. e1001128. - doi : 10.1371/journal.pgen.1001128 . — PMID 20862306 .
↑ Warnecke T. , Hurst LD Dovezi pentru un compromis între eficiența translațională și reglarea îmbinării în determinarea utilizării codonilor sinonimi la Drosophila melanogaster. (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 2007. - Vol. 24, nr. 12 . - P. 2755-2762. - doi : 10.1093/molbev/msm210 . — PMID 17905999 .
↑ Thanaraj TA , Argos P. Pauza translațională mediată de ribozomi și organizarea domeniului proteic. (engleză) // Protein science: o publicație a Protein Society. - 1996. - Vol. 5, nr. 8 . - P. 1594-1612. - doi : 10.1002/pro.5560050814 . — PMID 8844849 .
↑ Gu W. , Zhou T. , Wilke CO . O tendință universală de stabilitate redusă a ARNm în apropierea site-ului de inițiere a traducerii la procariote și eucariote. (engleză) // Public Library of Science for Computational Biology. - 2010. - Vol. 6, nr. 2 . — P. e1000664. - doi : 10.1371/journal.pcbi.1000664 . — PMID 20140241 .
↑ Tuller T. , Carmi A. , Vestsigian K. , Navon S. , Dorfan Y. , Zaborske J. , Pan T. , Dahan O. , Furman I. , Pilpel Y. Un mecanism conservat evolutiv pentru controlul eficienței proteinei traducere. (engleză) // Cell. - 2010. - Vol. 141, nr. 2 . - P. 344-354. - doi : 10.1016/j.cell.2010.03.031 . — PMID 20403328 .
↑ Fredrick K. , Ibba M. Cum secvența unei gene își poate regla traducerea. (engleză) // Cell. - 2010. - Vol. 141, nr. 2 . - P. 227-229. - doi : 10.1016/j.cell.2010.03.033 . — PMID 20403320 .
^ Cannarozzi G. , Schraudolph NN , Faty M. , von Rohr P. , Friberg MT , Roth AC , Gonnet P. , Gonnet G. , Barral Y. A role for codon order in translation dynamics . (engleză) // Cell. - 2010. - Vol. 141, nr. 2 . - P. 355-367. - doi : 10.1016/j.cell.2010.02.036 . — PMID 20403329 .
↑ Sharp PM , Li WH O perspectivă evolutivă asupra utilizării codonilor sinonimi în organismele unicelulare. (Engleză) // Jurnalul de evoluție moleculară. - 1986. - Vol. 24, nr. 1-2 . - P. 28-38. — PMID 3104616 .
↑ Sharp PM , Li WH Indicele de adaptare a codonului - o măsură a prejudecății direcționale de utilizare a codonilor sinonimi și aplicațiile sale potențiale. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 1987. - Vol. 15, nr. 3 . - P. 1281-1295. — PMID 3547335 .
↑ Calcularea teoretică a informațiilor Zeeberg B. Shannon a prejudecăților de utilizare a codonilor sinonimi în regiunile de codificare ale genomului uman și de șoarece. (engleză) // Cercetarea genomului. - 2002. - Vol. 12, nr. 6 . - P. 944-955. - doi : 10.1101/gr.213402 . — PMID 12045147 .
↑ Wan XF , Xu D. , Kleinhofs A. , Zhou J. Relația cantitativă între prejudecată de utilizare a codonilor sinonimi și compoziția GC în genomurile unicelulare. (engleză) // BMC evolutionary biology. - 2004. - Vol. 4. - P. 19. - doi : 10.1186/1471-2148-4-19 . — PMID 15222899 .
↑ Su MW , Lin HM , Yuan HS , Chu WC Clasificarea virusurilor ARN dependente de gazdă prin analiza componentelor principale a preferințelor lor de utilizare a codonilor. (engleză) // Jurnal de biologie computațională: un jurnal de biologie celulară moleculară computațională. - 2009. - Vol. 16, nr. 11 . - P. 1539-1547. doi : 10.1089 / cmb.2009.0046 . — PMID 19958082 .
↑ 1 2 Kloster M. , Tang C. SCUMBLE: o metodă pentru detectarea sistematică și precisă a prejudecății utilizării codonilor prin estimarea probabilității maxime. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 2008. - Vol. 36, nr. 11 . - P. 3819-3827. - doi : 10.1093/nar/gkn288 . — PMID 18495752 .
↑ Angellotti MC , Bhuiyan SB , Chen G. , Wan XF CodonO: analiza părtinirii utilizării codonilor în interiorul și între genomuri. (engleză) // Cercetarea acizilor nucleici. - 2007. - Vol. 35. - P. 132-136. - doi : 10.1093/nar/gkm392 . — PMID 17537810 .
↑ Puigbò P. , Aragonès L. , Garcia-Vallvé S. RCDI/eRCDI: a web-server to estimate codon usage deoptimization. (engleză) // Note de cercetare BMC. - 2010. - Vol. 3. - P. 87. - doi : 10.1186/1756-0500-3-87 . — PMID 20356391 .
↑ Li GW , Oh E. , Weissman JS Secvența anti-Shine-Dalgarno conduce la pauza translațională și alegerea codonilor în bacterii. (engleză) // Natură. - 2012. - Vol. 484, nr. 7395 . - P. 538-541. - doi : 10.1038/nature10965 . — PMID 22456704 .
↑ Vicario S. , Moriyama EN , Powell JR Utilizarea codonului în douăsprezece specii de Drosophila. (engleză) // BMC evolutionary biology. - 2007. - Vol. 7. - P. 226. - doi : 10.1186/1471-2148-7-226 . — PMID 18005411 .
↑ Jørgensen FG , Schierup MH , Clark AG Eterogenitatea conținutului regional de GC și utilizarea diferențială a codonilor și aminoacizilor în regiunile sărace și bogate în GC ale genomului Apis mellifera. (Engleză) // Biologie moleculară și evoluție. - 2007. - Vol. 24, nr. 2 . - P. 611-619. - doi : 10.1093/molbev/msl190 . — PMID 17150976 .
↑ Itakura K. , Hirose T. , Crea R. , Riggs AD , Heyneker HL , Bolivar F. , Boyer HW Expresia în Escherichia coli a unei gene sintetizate chimic pentru hormonul somatostatina. (engleză) // Știință (New York, NY). - 1977. - Vol. 198, nr. 4321 . - P. 1056-1063. — PMID 412251 .
↑ Gustafsson C. , Govindarajan S. , Minshull J. Codon bias and heterologous protein expression. (Engleză) // Tendințe în biotehnologie. - 2004. - Vol. 22, nr. 7 . - P. 346-353. - doi : 10.1016/j.tibtech.2004.04.006 . — PMID 15245907 .
↑ Kink JA , Maley ME , Ling KY , Kanabrocki JA , Kung C. Expresia eficientă a genei calmodulină Paramecium în Escherichia coli după patru modificări TAA-la-CAA printr-o serie de reacții în lanț a polimerazei. (engleză) // Jurnalul de protozoologie. - 1991. - Vol. 38, nr. 5 . - P. 441-447. — PMID 1920142 .
↑ Nambiar KP , Stackhouse J. , Stauffer DM , Kennedy WP , Eldredge JK , Benner SA Sinteza totală și clonarea unei gene care codifică proteina ribonuclează S. (engleză) // Știință (New York, NY). - 1984. - Vol. 223, nr. 4642 . - P. 1299-1301. — PMID 6322300 .
↑ Kane JF Efectele clusterelor de codoni rare asupra expresiei la nivel înalt a proteinelor heterologe în Escherichia coli. (Engleză) // Opinie actuală în biotehnologie. - 1995. - Vol. 6, nr. 5 . - P. 494-500. — PMID 7579660 .
↑ 1 2 Mauro VP , Chappell SA O analiză critică a optimizării codonilor în terapie umană. (Engleză) // Tendințe în medicina moleculară. - 2014. - Vol. 20, nr. 11 . - P. 604-613. - doi : 10.1016/j.molmed.2014.09.003 . — PMID 25263172 .

Literatură

Novoa EM , Ribas de Pouplana L. Viteză cu control: utilizarea codonilor, ARNt și ribozomi. (ing.) // Tendințe în genetică : TIG. - 2012. - Vol. 28, nr. 11 . - P. 574-581. - doi : 10.1016/j.tig.2012.07.006 . — PMID 22921354 .
Behura SK , Severson DW Prejudecăți de utilizare a codonului: factori cauzali, metode de cuantificare și modele la nivelul genomului: cu accent pe genomurile insectelor. (engleză) // Recenzii biologice ale Societății Filozofice Cambridge. - 2013. - Vol. 88, nr. 1 . - P. 49-61. - doi : 10.1111/j.1469-185X.2012.00242.x . — PMID 22889422 .
Angov E. Utilizarea codonului : foaia de parcurs a naturii pentru exprimarea și plierea proteinelor. (engleză) // Jurnal de biotehnologie. - 2011. - Vol. 6, nr. 6 . - P. 650-659. - doi : 10.1002/biot.201000332 . — PMID 21567958 .
Sharp PM , Emery LR , Zeng K. Forțe care influențează evoluția codonului bias. (engleză) // Tranzacții filozofice ale Societății Regale din Londra. Seria B, Științe biologice. - 2010. - Vol. 365, nr. 1544 . - P. 1203-1212. - doi : 10.1098/rstb.2009.0305 . — PMID 20308095 .