秋茄葉綠體基因組密碼子使用偏好性分析

趙 森，鄧力華，陳 芬

(1.北部灣大學廣西北部灣海洋生物多樣性養護重點實驗室，廣西 欽州 535011；2.中國科學院亞熱帶農業生態研究所亞熱帶農業生態過程重點實驗室，湖南 長沙 410125)

密碼子是聯結生物體內遺傳物質和蛋白質翻譯的紐帶。生物體內的20種氨基酸，除了蛋氨酸(Met)和色氨酸(Trp)具有單一密碼子外，其余氨基酸均由2～6個同義密碼子編碼。同義密碼子的使用具有非均一性，某一物種或某一基因傾向使用一種或幾種特定的同義密碼子的現象稱為同義密碼子的使用偏好性[1]。密碼子使用偏好性是自然界廣泛存在的現象，是一種分子進化形式，同一物種或親緣關系近的物種中基因一般表現為相似的密碼子使用模式。由于物種在進化過程中受到的突變壓力和選擇作用影響不同，不同物種的密碼子使用偏好性不同。通過對密碼子偏好性的研究，能夠更好地了解物種的進化發展[2]。越來越多的研究表明，密碼子使用偏好性與基因表達水平、基因長度、基因翻譯的起始信號、蛋白質氨基酸的組成、蛋白質結構、tRNA的豐度、突變模式和頻率、GC含量等因素有關[3-5]。葉綠體基因組是核基因組之外相對獨立的遺傳物質，能夠半自主地進行復制、轉錄和翻譯等生命過程。以葉綠體為受體的基因工程其遺傳方式為母性遺傳，與一般的核轉化體系相比具有外源基因高效表達、安全性高、多基因共表達、無位置效應和基因沉默等多方面的優勢[6-7]。已在植物抗性[8]、醫用蛋白高效表達[9-10]和農藝性狀改良[11]等方面有重要應用?！?br>