转录因子CBF(C-repeat-binding factor)广泛存在于各种植物中, 是植物抗逆过程中一个重要的调节因子。文章运用CHIPS、CUSP和CodonW在线程序对茶树(Camellia sinensis)CBF1基因(CsCBF1)序列进行分析, 并与茶树基因、模式植物基因组和其他植物CBF基因进行比较, 对了解CsCBF1基因密码子使用特性, 并为其选择合适的表达系统具有重要意义。结果表明:CsCBF1基因与70个茶树基因对密码子的使用有明显的差异, CsCBF1基因偏好使用以G/C结尾的密码子, 而筛选的70个茶树基因偏好使用以A/T结尾的密码子。在密码子使用频率上, CsCBF1基因与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tobacum)的差异小于与小麦(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)的差异; 因此, 拟南芥、烟草更适合作为CsCBF1基因的外源表达宿主。通过分析40种植物CBF基因编码特点可知大部分CBF基因偏好使用以G/C结尾的密码子, 这可能与基因的特殊功能有关。
[1] 刘庆慧, 黄倢, 韩文君. WSSV3个编码蛋白的基因密码子偏爱性分析. 海洋水产研究, 2005, 26(4): 1-7.
[2] 吴宪明, 吴松锋, 任大明, 朱云平, 贺福初. 密码子偏性的分析方法及相关研究进展. 遗传, 2007, 29(4): 420-426.
[3] Bulmer M. The selection-mutation-drift theory of syn-onymous codon usage. Genetics, 1991, 129(3): 897-907.
[4] Romero H, Musto H, Zavala A. Codon usage in Chla-mydia trachomatis is the result of strand-specific mutational biases and a complex pattern of selective forces. Nucleic Acids Res, 2000, 28(10): 2084-2090.
[5] 周祎. 基于相对密码子频率的芜菁花叶病毒基因序列的进化分析[学位论文]. 湖南大, 2009.
[6] 张文娟. 基于密码子水平的生物信息学分析及进化研究[学位论文]. 复旦大学, 2006.
[7] Hiraoka Y, Kawamata K, Haraguchi T, Chikashige Y. Codon usage bias is correlated with gene expression levels in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe. Genes Cells, 2009, 14(4): 499-509.
[8] Dutet L. tRNA gene number and codon usage in the C. elegans genome are co-adapted for optimal translation of highly expressed genes. Trends Genet, 2000, 16(7): 287-289.
[9] 孙铮, 马亮, Murphy R, 张宪省, 黄大卫. Wolbachia pipientis wMEL基因组水平上的密码子使用分析. 中国科学 C 辑 (生命科学), 2009, 39(10): 948-953.
[10] Gu WJ, Zhou T, Ma JM, Sun X, Lu ZH. Folding type specific secondary structure propensities of synonymous codons. IEEE Trans Nanobiosci, 2003, 2(3): 150-157.
[11] Gu WJ, Zhou T, Ma JM, Sun X, Lu ZH. The relationship between synonymous codon usage and protein structure in Escherichia coli and Homo sapiens. Biosystems, 2004, 73(2): 89-97.
[12] 石秀凡, 黄京飞, 梁宠荣, 柳树群, 谢君, 刘次全. 人类基因中同义密码子的偏好与密码子-反密码子间的结合强度密切相关吗? 科学通报, 2000, 45(23): 2520-2525.
[13] Wang Y, Jiang CJ, Li YY, Wei CL, Deng WW. CsICE1 and CsCBF1: two transcription factors involved in cold responses in Camellia sinensis. Plant Cell Rep, 2012, 31(1): 27-34.
[14] 陈林波, 李叶云, 王琴, 高永亮, 江昌俊. 茶树冷诱导基因RAV的克隆与表达特性分析. 植物生理学通讯, 2010, 46(4): 354-358.
[15] 陈林波, 房超, 王郁, 李叶云, 江昌俊, 梁名志. 茶树抗逆相关基因ERF的克隆与表达特性分析. 茶叶科学, 2011, 31(1): 53-58.
[16] Wang L, Li XW, Zhao Q, Jing SL, Chen SF, Yuan HY. Identification of genes induced in response to low-temperature treatment in tea leaves. Plant Mol Biol Rep, 2009, 27(3): 257-265.
[17] 柏锡, 徐建震, 李杰, 郭政, 李琳, 朱延明. 马铃薯密码子用法分析及其在t-PA基因密码子改造上的应用. 遗传, 2004, 26(1): 75-83.
[18] 刘庆坡, 谭军, 薛庆中. 籼稻品种93-11同义密码子的使用偏性. 遗传学报, 2003, 30(4): 335-340.
[19] Sharp PM, Li WH. An evolutionary perspective on syn-onymous codon usage in unicellular organisms. J Mol Evol, 1986, 24(1-2): 28-38.
[20] 李平, 白云凤, 冯瑞云, 王原媛, 张维锋. 籽粒苋苹果酸酶(NAD-ME)基因密码子偏好性分析. 应用与环境生物学报, 2011, 17(1): 12-17.
[21] Mathé C, Peresetsky A, Déhais P, Van Montagu M, Rouze P. Classification of Arabidopsis thaliana gene sequences: clustering of coding sequences into two groups according to codon usage improves gene prediction. J Mol Biol, 1999, 285(5): 1977-1991.
[22] 赵洋, 杨阳, 刘振, 杨培迪. 茶树密码子用法分析. 茶叶科学, 2011, 31(4): 319-325.
[23] 胡桂兵, 张上隆, 徐昌杰, 林顺权. 柑橘密码子用法分析. 果树学报, 2006, 23(3): 479-485.
[24] 周猛, 童春发, 施季森. 杨树同义密码子用法的初步分析. 植物生理与分子生物学学报, 2007, 33(4): 285-293.
[25] 赵耀, 刘汉梅, 顾勇, 黄玉碧. 玉米waxy基因密码子偏好性分析. 玉米科学, 2008, 16(2): 16-21.
[26] 晁岳恩, 吴政卿, 杨会民, 何宁, 杨攀. 11种植物psbA基因的密码子偏好性及聚类分析. 核农学报, 2011, 25(5): 927-932.
[27] 刘汉梅, 赵耀, 顾勇, 黄玉碧, 张怀渝. 几种植物 waxy 基因的密码子用法特性分析. 核农学报, 2010, 24(3): 476-481.
[28] Christianson ML. Codon usage patterns distort phylogenies from or of DNA sequences. Am J Bot, 2005, 92(8): 1221-1233.