天山雪莲叶绿体基因组密码子偏好性分析

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2022年第1期北京时间：

作者：何亚玲, 彭业军, 李锦, 冯斌, 秦玉杰, 王爱英, 祝建波

单位：石河子大学生命科学学院,新疆 石河子 832003

摘要：分析天山雪莲叶绿体(cp)基因组密码子使用偏倚的一般模式和影响因素,为提高转基因植物外源基因的表达效率以及了解药用植物雪莲的基因功能研究提供了理论基础。利用生物信息学方法从雪莲叶绿体基因组中筛选出50条长度大于300bp且以ATG为起始的蛋白编码基因为对象,找出导致密码子偏倚的影响因素。结果表明:第三位的GC平均含量为27.70%,有效密码子数(ENC)变化范围35.59~57.43之间;同义密码子相对使用度(RSCU)>1的密码子有30个,其中29个以A/U结尾;中性绘图显示GC3和GC12的相关系数为0.062,相关性不显著,回归曲线斜率为0.0946;ENC-plot分析显示ENC比值位于-0.1~0.1区间的基因有37个,大部分基因沿抛物线轨迹分布,但也有几个低ENC的基因分布于曲线下方;奇偶偏好图(PR2-plot)分析显示,第3个碱基的密码子使用不平衡;对应分析结果表明,第1轴贡献率为17.61%,第2、3、4轴贡献率分别为11.59%、7.97%和5.8%,且第1轴与密码子适应指数(CAI)、密码子偏爱指数(CBI)呈负显著相关;最终确定了22个最优密码子,且均以A/U结尾。

关键词：天山雪莲,叶绿体,基因组,密码子偏好性,最优密码子

基金资助：国家自然科学基金项目 (31360053,KZ0016)