菠萝密码子使用偏好性分析

【目的】分析菠萝[Ananas comosus(L.)Merr.]基因组中编码CDS的密码子使用偏好性,为了解菠萝的密码子偏好性规律和进行分子改造提供理论基础,促进植物密码子的生物学研究。【方法】以菠萝基因组测序获得的30 663条编码CDS为数据来源,应用编写的perl脚本、CUSP和SPSS软件对序列进行密码子偏好性、双联密码子以及多元统计分析。【结果】菠萝基因组数据中的编码CDS的GC平均含量为52.09%,密码子中第3位核苷酸的GC平均含量(GC3S)为55.41%,有效密码子数(ENC)取值为58.41,绝大部分的ENC值都大于35。另外,确定了34种高频密码子(RSCU值大于1),其中仅有8个以AT碱基结尾,25个以CG碱基结尾;同时确定了31种高优越表达密码子。结合以上结果,最后筛选出13种最优密码子。通过与17种植物的GC3S和密码子使用频率进行比较,发现双子叶植物与单子叶植物的GC3S和密码子使用频率存在较大差异,而菠萝较其他单子叶植物与双子叶植物更接近。【结论】从不同基因、基因内不同位置以及不同植物3个层面对菠萝密码子的偏好性进行分析,筛选出13种菠萝最优密码子。该研究有助于更好地了解菠萝密码子偏好性规律,促进植物密码子生物学研究及基因组数据在非模式植物中的潜在应用。