Индекс адаптации кодонов

Индекс адаптации кодонов (CAI) ^{[ 1 ]} является наиболее распространенным методом анализа систематической ошибки использования кодонов . В отличие от других показателей систематической ошибки использования кодонов, таких как « эффективное число кодонов » (Nc), которое измеряет отклонение от равномерной систематической ошибки (нулевая гипотеза), CAI измеряет отклонение данной последовательности гена, кодирующего белок, по отношению к эталонный набор генов. CAI используется как количественный метод прогнозирования уровня экспрессии гена на основе его последовательности кодонов. ^{[ 1 ]}

Обоснование

В идеале эталонный набор в CAI состоит из высокоэкспрессируемых генов, так что CAI обеспечивает показатель уровня экспрессии генов при предположении, что существует трансляционный отбор для оптимизации последовательностей генов в соответствии с уровнями их экспрессии. Обоснование этого двоякое: высокоэкспрессированные гены должны конкурировать за ресурсы (т.е. рибосомы) в быстрорастущих организмах, и имеет смысл их более точно транслировать. Обе гипотезы приводят к тому, что гены с высокой экспрессией используют в основном кодоны для видов тРНК, которые широко распространены в клетке.

Выполнение

каждой аминокислоты в гене вес каждого из его кодонов, представленный параметром, называемым относительной адаптивностью ( $wi Для$ ), вычисляется на основе эталонного набора последовательностей как соотношение между наблюдаемой частотой кодона $f i$ и частотой наиболее частого синонимического кодона $f j$ для этой аминокислоты.

w_{i}={\frac {f_{i}}{\max(f_{j})}}\qquad i,j\in [{\text{synonymous codons for amino acid}}]

CAI гена определяется просто как среднее геометрическое веса, связанного с каждым кодоном, по длине ( $L$ ) последовательности гена (измеренной в кодонах). ^{[ 2 ]}

{\text{CAI}}=(\Pi _{i=1}^{L}w_{i})^{\frac {1}{L}}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Шарп, Пол М .; Ли, Вэнь-Сюн (1987). «Индекс адаптации кодонов - мера направленной предвзятости использования синонимичных кодонов и его потенциальные применения» . Исследования нуклеиновых кислот . 15 (3): 1281–1295. дои : 10.1093/нар/15.3.1281 . ПМК 340524 . ПМИД 3547335 .
^ Герштейн, Марк; Буссемакер, Хармен Дж.; Янсен, Рональд (15 апреля 2003 г.). «Возврат индекса адаптации кодонов с точки зрения всего генома: анализ взаимосвязи между экспрессией генов и появлением кодонов у дрожжей с использованием различных моделей» . Исследования нуклеиновых кислот . 31 (8): 2242–2251. дои : 10.1093/нар/gkg306 . ISSN 0305-1048 . ПМЦ 153734 . ПМИД 12682375 .

[SharpLi1987-1] Перейти обратно: ^а ^б Шарп, Пол М .; Ли, Вэнь-Сюн (1987). «Индекс адаптации кодонов - мера направленной предвзятости использования синонимичных кодонов и его потенциальные применения» . Исследования нуклеиновых кислот . 15 (3): 1281–1295. дои : 10.1093/нар/15.3.1281 . ПМК 340524 . ПМИД 3547335 .

[2] Герштейн, Марк; Буссемакер, Хармен Дж.; Янсен, Рональд (15 апреля 2003 г.). «Возврат индекса адаптации кодонов с точки зрения всего генома: анализ взаимосвязи между экспрессией генов и появлением кодонов у дрожжей с использованием различных моделей» . Исследования нуклеиновых кислот . 31 (8): 2242–2251. дои : 10.1093/нар/gkg306 . ISSN 0305-1048 . ПМЦ 153734 . ПМИД 12682375 .

[ 1 ]

[ 2 ]