密码子的同义密码子的不平等使用偏差,变化

密码子的同义密码子的不平等使用偏差，变化，广泛的物种之间，在某些情况下，由于differentA一般模型，密码子偏置之间的GC突变偏置加雷思答：Palidwor 1，西奥多J.帕金斯1，旭华侠1渥太华医院研究所，渥太华，加拿大，2部的生物学和中心高级研究环境基因组学（CAREG），大学渥太华，加拿大渥太华摘要1.背景：尽管在突变和选择上的密码子使用效果上有着广泛的研究，一个关于密码子使用偏斜率的普通模型因为突变的倾斜而缺乏。由于大多数氨基酸允许的同义GC满意的变化代替在第三密码子位置，全部的基因组或基因组区域GC倾斜与G3是高度相关的，关于第三的位置GC满意度的测量。对于个别氨基酸以及G / C终止密码子的使用一般伴随GC偏斜的增加而增加与AT偏斜的减少而减少。精氨酸和亮氨酸，氨基酸允许GC在一三密码子位的同义替代的变化，期望可能显示的密码子不同的使用模式。2.主要结论：在分析数百个原核和植物基因组以及在人类基因密码子使用偏斜率后，我们发现两个G结尾的密码子AGG（精氨酸）和TTG（亮氨酸），与其他所有的G / C结尾的密码子所不同，显示GC偏斜率的增加和减少的整体使用率，与通常的期望相反，G/C结尾的密码子使用应该随一般GC偏斜率的增加而增加，而且，一些密码子的使用出现非线性，甚至非单调性，作为GC的偏斜率的一种功能。去解释这些观察后的结果，我们建议用气相色谱 - 偏见的代名词连续时间的Markov链模型进行替换。这个模型正确预测定性的所有密码子使用模式，包括非线性的密码子使用异亮氨酸，精氨酸和亮氨酸。该模型帐户为72％，64％和52％的密码子使用观察到的变异原核生物，植物和人类的分别。当密码子分组的基础上常见的GC含量，87％，80％和68％在用法上的变化解释为原核生物，植物和人类的分别。结论：该模型阐明有时违反直觉的影响，可以对密码子使用GC突变偏见，量化GC突变偏见的影响，并提供了一??种自然的空模型相对密码子的其他影响可测得的偏见。引：Palidwor GA，帕金斯TJ，夏X（2010）一个密码子GC突变偏置偏置由于一般模型。 PLoS ONE的5（10）：e13431。 DOI：10.1371 /journal.pone.0013431责任编辑：DOV约瑟夫Stekel，英国诺丁汉大学，英国收稿2010年5月14日日，接受2010年9月10日，10月27日发布，2010版权所有：？ 2010年Palidwor等。这是一个开放式访问的文章，分布在Creative Commons Attribution许可的条件下，允许无限制地使用，分配，并在任何媒体上复制，提供贷记原始作者和出处。资金：这项工作是发现和从加拿大自然科学和工程技术研究干预（RTI）的赠款支持会，安大略省的研究基金，以及“渥太华医院研究所。出资者已经没有任何作用，在研究设计，数据收集和分析，决定发布或准备的手稿。相互竞争的利益：作者声明，没有竞争的利益存在。*电子邮件：[email protected]简介密码子的同义密码子的不平等使用偏差，变化，广泛应用于不同物种之间，在某些情况下，之间基因组的地区，在一个单一的种[1]。影响因素密码子的偏见包括翻译的准确性和选择效率[2-6]和GC在原核生物基因组水平上的偏见，[7]，在脊椎动物的区域或等容的水平[8]。GC的偏见的影响，是一个密码子的偏见都产生重大影响人[9]和原核基因组中[7]，致使密切协会之间的GC％在第三位密码子的位置也被称为，GC3 [10]和GC偏差（在原核生物的基因组的GC％或等容在哺乳动物的GC％）。由于所有的氨基酸（异常蛋氨酸和色氨酸）允许GC变化的代名词排在第三位的换人，这导致了一个共同的信念代名词的G / C结尾的密码子的使用应增加频率增加GC的偏见，而使用A / T结束密码子应减少[11]。虽然这是一个合理的的假设大多数氨基酸的密码子，那些允许在第一和第三位密码子的GC -改变的同义替换位置，精氨酸和亮氨酸，可预期的行为不同。特别是，这些密码子，其中有一个A或T和一个G或C在第一和第三的代名词职位将有冲突GC的偏见;这种影响并没有先前已为蓝本。最近的快速增长中的两个部分和可用性全基因组序列已经允许密码子的广泛研究使用受跨物种的大量GC偏见。Hershberg和彼得罗夫[12]发现在原核生物的青睐密码子真菌，表明他们是密切相关的物种的基因间的GC含量。奈特等。 [13]为蓝本的密码子和氨基酸使用的GC突变的偏见，在细菌的作用，显示GC含量的原核生物和真核生物驱动密码子和氨基酸的使用和提供了使用模型类成分，但不直接处理密码子偏见。在本文中，我们产生一个连续时间的马尔可夫链密码子偏差模型作为一种施加的GC偏见的所有功能基因组的地区，在一个单一的种[1]。影响因素密码子的偏见包括翻译的准确性和选择效率[2-6]和GC在原核生物基因组水平上的偏见，[7]，在脊椎动物的区域或等容的水平[8]。GC的偏见的影响，是一个密码子的偏见都产生重大影响人[9]和原核基因组中[7]，致使密切协会之间的GC％在第三位密码子的位置也被称为，GC3 [10]和GC偏差（在原核生物的基因组的GC％或等容在哺乳动物的GC％）。由于所有的氨基酸（异常蛋氨酸和色氨酸）允许GC变化的代名词排在第三位的换人，这导致了一个共同的信念代名词的G / C结尾的密码子的使用应增加频率增加GC的偏见，而使用A / T结束密码子应减少[11]。虽然这是一个合理的的假设大多数氨基酸的密码子，那些允许在第一和第三位密码子的GC -改变的同义替换位置，精氨酸和亮氨酸，可预期的行为不同。特别是，这些密码子，其中有一个A或T和一个G或C在第一和第三的代名词职位将有冲突GC的偏见;这种影响并没有先前已为蓝本。最近的快速增长中的两个部分和可用性全基因组序列已经允许密码子的广泛研究使用受跨物种的大量GC偏见。Hershberg和彼得罗夫[12]发现在原核生物的青睐密码子真菌，表明他们是密切相关的物种的基因间的GC含量。奈特等。 [13]为蓝本的密码子和氨基酸使用的GC突变的偏见，在细菌的作用，显示GC含量的原核生物和真核生物驱动密码子和氨基酸的使用和提供了使用模型类成分，但不直接处理密码子偏见。