古细菌基因组翻译起始区域特征信号的提取与分析

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xamalong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文对20个细菌、16个古细菌和2个真核全基因组序列进行了统计分析,发现了古细菌基因起始区域的一个特有的翻译相关信号,并对其作用机制进行了推测和讨论。 通过计算发现16种古细菌中有11种在基因翻译起始位点下游第9位,即第4个阅读框的位置高频出现ATG。这一现象在所有同时计算的20个细菌和2个真核基因组中均未出现。为进一步研究+9位ATG的作用,将ATG起始的基因和非ATG起始的基因分开计算,结果发现只有非ATG起始的基因在下游第九位才高频出现ATG,而ATG起始的基因在这一位置的ATG频率只呈背景水平。古细菌所处的极端环境很容易减弱核糖体对mRNA的作用,因此可以想象核糖体更容易从较弱的非ATG起始密码子处滑过,而下游+9位的框内ATG很可能在这个时候充当替补性的起始位点,这样这些基因就减少了翻译中断的危险。+9位ATG的存在看来是古细菌保证翻译效率的一种保护机制。在4个嗜热细菌基因组中也没有发现+9位高频ATG,因此,倾向于认为古细菌+9位高频出现ATG应该不是恶劣环境的简单结果,它更多地反映了古细菌翻译机制本身的特点,即古细菌翻译的准确性不够高。由于古细菌现在的生存环境更接近于生命早期的状态,而且它们是进化中最缓慢的一支。因而,推断古细菌+9位高频出现ATG这一现象很可能反映了共同祖先的状态。 研究了古细菌+9位ATG和其它翻译相关信号(SD序列及基因表达量)的关系。发现古细菌中那些非ATG起始且+9位为ATG的基因总伴随着很弱的SD序列,并且它们相对富集于理论基因表达量高(E值>=1)的基因中。可见,对于古细菌来说,SD序列、起始密码子及+9位ATG似乎是此消彼长的关系。而且,这些基因对于古细菌相对比较重要,所以由于选择压力的作用,它们更容易保持比较原始的特征。 发现了大部分古细菌基因组翻译起始位点上游-30位都出现了独特的富含AA、TT的信号,而在细菌和真核基因组中均未发现这一现象。通过研究这一信号与起始密码子、SD序列和基因理论表达量之间的关系,发现-30信号应与古细菌的翻译无关。于是将目光转向转录,发现古细菌翻译起始位点上游-30位富含AA、TT信号是由无前导序列基因(1eaderlessgene)的转录启动子序列引起的,这些基因的翻译起始位点与转录起始位点重合。从而得出结论:大部分的古细菌基因组中存在leaderless基因,存在leaderless基因是古细菌界的基本特征。古细菌中这些leaderless基因的翻译起始很可能不需要mRNA和rRNA的相互作用,位于mRNA5’末端的起始密码子可能直接被核糖体以一种未知的方式识别。这种“leaderless”起始方式很可能是密码子识别的最原始的方式。
其他文献
直流电机因其调速灵活结构简单在工业领域得到广泛的应用,但传统的直流电机因存在电刷和换向器,在使用的过程中摩擦产生火花和噪音,同时也会导致电机的使用寿命大大减短,因此无刷直流电机成为人们的研究热点。随着新型永磁材料出现和电力电子技术的发展,无刷直流电机得以迅速发展,并在各个领域得到广泛的应用,电机的无位置传感器控制更是成为更经济更方便的发展趋势。鉴于此,本课题以TI公司的TMS320F2812控制芯
本文通过对荣华二采区10
期刊
植物需要大量元素来完成生命循环。长期以来,人们对土壤和气候条件如何影响植物元素含量做了大量的研究,然而系统发育(或进化历史)对植物元素含量的影响却往往被忽视。阐明植物元
过去几十年的研究已经证明交感神经系统能够调控免疫系统的功能,广泛分布于免疫系统的一种G蛋白偶联受体(GPCRs)-β2肾上腺素受体(βAR),是这种调控作用的主要介导者.我们的
人工林生态系统是全球碳循环的重要组成部分,林型和林龄对人工林的碳固存有显著影响。为研究我国南亚热带典型人工林生态系统碳储量、碳分配和土壤碳稳定性,评价不同林型的固碳
该文主要针对分布于中国的跳蛛科(蛛形纲;蜘蛛目)蜘蛛种类进行了系统学研究.全文包括总论、各论、结论与讨论、图版四部:总论部分基于文献综述和作者个人的长期积累,报道了跳
外周神经损伤后脊髓背角内细胞的分子和结构改变可能与中枢神经系统的敏感化密切相关,尤其是一些与信息传递有关的离子通道、受体和信号转导分子的改变可能与神经元的兴奋性
乙型肝炎病毒(HBV)属于嗜肝DNA病毒科,它的慢性感染是导致原发性肝细胞癌的最主要原因之一。HBV的X蛋白(HBx)不仅在病毒复制中至关重要,还参与不同机制以调控细胞凋亡。为了深
PEMFC大规模商业化的前提是降低成本,以目前的情况来看变通的做法是在有限的使用寿命内充分利用电池,提高系统性能即是最直接的实现途径。在某些应用领域,功率密度比燃料效率更为重要,进行最大功率跟踪将使电池发挥更大的效用。提高系统性能的基础是熟悉电池的特性。本文首先依据燃料电池的热力学性质和动力学模型,在基于实验室自制的空冷自增湿型阳极封闭式PEMFC搭建的测试平台上设计完成了基础特性测试实验,并分别
矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b的利用极大地促进了世界范围内小麦产量的增加。Rht基因在进化上与拟南芥GAI基因同源,它们在植物GA信号转导中起重要作用。 小麦矮杆基因Rht-B1c来源于我国地方品种西藏大拇指矮,表现为半显性、GA不敏感的矮化表型,携Rht-B1c基因的籽粒内α-淀粉酶活性低、抗穗发芽。对Rht-B1c的研究有助于该基因在育种上的利用。 本研究以经过22次回交的