15个物种Toll样受体5基因密码子使用偏好性分析

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第1期北京时间：

作者：戴开宇, 杨治风, 郭烨星

单位：张家港市畜牧兽医站, 张家港 215600

摘要：【目的】探究Toll样受体5（TLR5）基因的密码子使用模式，并分析TLR5基因密码子使用偏好性的影响因素。【方法】综合运用CodonW、BioEdit和R等软件对筛选的15个不同物种TLR5基因完整编码区（CDS）序列核苷酸组成和密码子使用模式进行计算和统计，再基于同义密码子相对使用度（RSCU）和CDS分别进行聚类分析，推测TLR5基因发挥相似生物学功能的物种，并通过ENC-plot、Neutrality-plot和PR2-plot 3种绘图分析造成密码子偏好性现象的可能因素。【结果】9个物种TLR5基因CDS密码子第3位碱基GC含量（GC3）>0.5，14个物种有效密码子数（ENC）值>35，15个物种密码子AU偏斜度（AU skew）和GC偏斜度（GC skew）值<0；不同物种TLR5基因CDS有31个高频密码子，其中21个以G或C结尾，此外GCC、AGA、AGG和CUG表现为较高的RSCU值，为优势密码子；RSCU层次聚类和系统发育聚类结果不完全相同，但两种聚类方法均提示猪、牛和羊TLR5基因的密码子使用特点相似，鸡和绿头鸭相似，虹鳟和鲫鱼相似；ENC-plot分析发现各物种TLR5基因均分布在标准曲线下方较远位置，Neutrality-plot显示密码子第1、2位GC含量的平均值（GC12）和GC3含量呈极显著正相关（P<0.01），PR2-plot则显示密码子第3位碱基使用频率不一致。【结论】不同物种TLR5基因密码子使用模式存在偏好性现象，该现象是物种进化过程中受碱基突变和翻译选择双重影响的结果，其中碱基突变是主要影响因素。研究结果可为后续TLR5基因的生物学功能挖掘提供新的角度和理论认识。

关键词：TLR5基因')">TLR5基因;密码子使用偏好性;碱基突变;翻译选择

基金资助：江苏省高等学校基层科学（自然科学）研究面上项目（21KJB230003）；江苏省省级农业科技创新与推广专项（苏财农[2022]83号）