Индекс адаптации кодонов - Codon Adaptation Index

В Индекс адаптации кодонов (CAI)^[1] является наиболее распространенным методом анализа Предвзятость использования кодонов. В отличие от других мер смещения использования кодонов, таких как 'эффективное количество кодонов '(Nc), которые измеряют отклонение от однородной систематической ошибки (нулевая гипотеза), CAI измеряет отклонение данной последовательности гена, кодирующего белок, относительно эталонного набора генов. CAI используется как количественный метод прогнозирования уровня экспрессии гена на основе его кодоновой последовательности.^[1]

Обоснование

В идеале эталонный набор в CAI состоит из высокоэкспрессируемых генов, так что CAI обеспечивает индикацию уровня экспрессии генов в предположении, что существует трансляционный отбор для оптимизации последовательностей генов в соответствии с уровнями их экспрессии. Обоснование этого двоякое: высокоэкспрессированные гены должны конкурировать за ресурсы (например, рибосомы) в быстрорастущих организмах, и имеет смысл их более точно транслировать. Обе гипотезы приводят к высокому уровню экспрессии генов, использующих в основном кодоны для видов тРНК, которых много в клетке.

Выполнение

Для каждой аминокислоты в гене вес каждого из его кодонов представлен параметром, называемым относительной адаптивностью ( $ш я$ ), вычисляется из набора эталонных последовательностей как отношение наблюдаемой частоты кодона $ж я$ и частота наиболее частого синонимичного кодона $ж j$ для этой аминокислоты.

{ displaystyle w_ {i} = { frac {f_ {i}} { max (f_ {j})}} qquad i, j in [{ text {синонимические кодоны для аминокислоты}}]}

CAI гена просто определяется как среднее геометрическое веса, связанного с каждым кодоном по длине ( $L$ ) последовательности гена (измеряется в кодонах).^[2]

{ displaystyle { text {CAI}} = ( Pi _ {i = 1} ^ {L} w_ {i}) ^ { frac {1} {L}}}

Смотрите также

Рекомендации

^ ^а ^б Шарп, Пол М.; Ли, Вэнь-Сюн (1987). «Индекс адаптации кодонов - мера направленной систематической ошибки использования синонимичных кодонов и его потенциальные применения». Исследования нуклеиновых кислот. 15 (3): 1281–1295. Дои:10.1093 / nar / 15.3.1281. ЧВК 340524. PMID 3547335.
^ Герштейн, Марк; Bussemaker, Harmen J .; Янсен, Рональд (2003-04-15). «Пересмотр индекса адаптации кодонов с точки зрения всего генома: анализ взаимосвязи между экспрессией генов и встречаемостью кодонов в дрожжах с использованием различных моделей». Исследования нуклеиновых кислот. 31 (8): 2242–2251. Дои:10.1093 / нар / гкг306. ISSN 0305-1048. ЧВК 153734. PMID 12682375.

[SharpLi1987-1] а ^б Шарп, Пол М.; Ли, Вэнь-Сюн (1987). «Индекс адаптации кодонов - мера направленной систематической ошибки использования синонимичных кодонов и его потенциальные применения». Исследования нуклеиновых кислот. 15 (3): 1281–1295. Дои:10.1093 / nar / 15.3.1281. ЧВК 340524. PMID 3547335.

[2] Герштейн, Марк; Bussemaker, Harmen J .; Янсен, Рональд (2003-04-15). «Пересмотр индекса адаптации кодонов с точки зрения всего генома: анализ взаимосвязи между экспрессией генов и встречаемостью кодонов в дрожжах с использованием различных моделей». Исследования нуклеиновых кислот. 31 (8): 2242–2251. Дои:10.1093 / нар / гкг306. ISSN 0305-1048. ЧВК 153734. PMID 12682375.

[1]

[2]