基于全基因组和转录组分析的赤芝密码子使用偏好性比较研究.pdf

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1、·1340·药学学报ActaPharmaceuticaSinica2014，49(9)：1340—1345基于全基因组和转录组分析的赤芝密码子使用偏好性比较研究朱孝轩什，朱英杰”，宋经元，孙超，陈士林，2f1．中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所，北京100193；2．中国中医科学院中药研究所，北京100700)摘要：密码子使用偏好性是物种在遗传信息传递过程中的一个重要特点，分析物种的密码子使用偏好性对于了解该物种遗传信息的传递规律具有重要意义。原有的密码子偏好性分析主要基于全基因组数据完成，然而由于目前可获得的高等生物全基因组数据有限，使得密

2、码子偏好性分析受到了极大的限制。本研究通过分析赤芝『G日Dr口cf(Curtis：n)PKarst]全基因组及其液体培养菌丝、原基和子实体大规模转录组数据，发现基于全基因组和转录组数据分析获得的所有氨基酸的最优密码子完全一致。以上研究结果表明，利用大规模转录组数据代替基因组数据分析物种密码子使用偏好性具有可行性。通过计算26个赤芝萜类合酶(terpenesynthase，TS)编码基因中大肠杆菌和酿酒酵母稀有密码子所占比例，发现酿酒酵母稀有密码子在赤芝TS基因中所占比例较高．而大肠杆菌稀有密码子所占比例相对较低，表明赤芝TS基因更难以在酿酒酵母中进行表

3、达。参照酵母最优密码子、利用化学方法全合成TS基因将是解决外源基因与底盘系统密码子不匹配问题的有效手段。关键词：赤芝；基因组；转录组；密码子偏好性中图分类号：R931文献标识码：A文章编号：0513—4870(2014)09—1340-06ComparativestudiesoncodonusagebiasofGanodermalucidumbasedOUanalysisofgenomicandtranscriptomiedataZHUXiao-xuan1十，ZHUYing-jieH，SONGJing-yuan，SUNChao，CHENShi-lin，

4、(1InstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChinaAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege，Beijing100193，Chi口2．Intit“teofChineseMateriaMedica,ChinaAcademyofChineseMedicalSciences，Beijing100700,China)Abstract：Codonusagebiasisanimportantcharacteristicofgeneticinformationtran

5、sferinorganisms·Analysisofcodonusagebiasofdifferentspeciesisimportantforunderstandingtherulesongeneticintbrmatio“transfer．Thepreviousmethodforanalysisofcodonusagebiasismainlybasedongenomlcdata·However，thismethodisgreatlylimited，becausethegenomesequencesofhigherorganismsarestilln

6、otavailableupt0no、v．Inthisstudy,wefoundthatwecouldobtainthesameoptimalcodonsofGanodermalucidum(Curtis：Fr·)pKarstbasedonitswholegenomicdataorlarge．scaletranscriptomicdatafromitsliquid。culturedhyphae，primordiumandfruitingbody,separately．Thisresultindicatedthefeasibilitytounderstan

7、dthecodonusagebiasbasedonthelarge．scaletranscriptomicdata．Bycalculatingtheproportionofrarecodonsof~scherichco“andSaccharomycescerevisiaein26terpenesynthases(TS)ofGlucidum，wefoundthattherarecodonsofScerevSnehaveahigherproportioninTSgenes，whiletherarecodonsofE．colihaverelativelylo

8、wer,SU【ggestingthattheTSgenesofGlucidumarepossi