CAJ | 학술논문

密码子使用偏好性普遍存在于各种生物中,但突变和自然选择压力对每种生物密码子使用偏好性不同.WRKY基因家族是一类只存在于植物的转录因子,主要参与植物体内转录调控和信号转导过程.本研究以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)WRKY转录因子(MtWRKY)为研究对象,揭示Mt WRKY基因密码子使用偏好性形成的主要因素,并筛选最优密码子.研究结果表明,代表MtWRKY基因的点均分布在有效密码子数(effective number of codons,ENC)标准曲线以下,表明密码子受自然选择压力或突变选择压力或其他因素影响;密码子第1、2位平均GC含量(GC12)与密码子第3位GC含量(GC3)相关性分析发现,GC12与GC3呈显著正相关(r=0.34,P＜0.01),表明突变压力导致密码子3个位点具有相似的GC含量;GC3s值分布在0.2～0.5之间,表明密码子使用偏好性主要受突变压力影响.奇偶偏好分析表明,MtWRKY基因第3位密码子CT含量＞AG含量.G和C(或者A和T)不成比例分布在密码子第3位上,表明密码子使用偏好性受到自然选择压力影响,但很可能突变压力仍起主要作用.最优密码子使用频率(frequency of optimal codons,Fop)与GC含量以及序列长度相关性分析发现,Fop与外显予GC含量呈显著正相关(r=0.57,P＜0.01),而与内含子GC含量呈较弱正相关(r=0.09,P＞0.05);Fop与外显子序列的长度呈正相关(r=0.28,P＜0.05),而与内含子长度呈负相关(r=-0.01,P＞0.05).表明MtWRKY基因外显子和内含子序列的形成受不同选择压力影响;外显子密码子使用偏好性受突变压力影响,而内含子可能是由于自然选择压力作用于突变选择形成的.确定了4个以G或C结尾的最优密码子.研究结果为WRKY转基因研究过程中密码子优化提供了理论支持.
밀마자사용편호성보편존재우각충생물중,단돌변화자연선택압력대매충생물밀마자사용편호성불동.WRKY기인가족시일류지존재우식물적전록인자,주요삼여식물체내전록조공화신호전도과정.본연구이질려목숙(Medicago truncatula)WRKY전록인자(MtWRKY)위연구대상,게시Mt WRKY기인밀마자사용편호성형성적주요인소,병사선최우밀마자.연구결과표명,대표MtWRKY기인적점균분포재유효밀마자수(effective number of codons,ENC)표준곡선이하,표명밀마자수자연선택압력혹돌변선택압력혹기타인소영향;밀마자제1、2위평균GC함량(GC12)여밀마자제3위GC함량(GC3)상관성분석발현,GC12여GC3정현저정상관(r=0.34,P＜0.01),표명돌변압력도치밀마자3개위점구유상사적GC함량;GC3s치분포재0.2～0.5지간,표명밀마자사용편호성주요수돌변압력영향.기우편호분석표명,MtWRKY기인제3위밀마자CT함량＞AG함량.G화C(혹자A화T)불성비례분포재밀마자제3위상,표명밀마자사용편호성수도자연선택압력영향,단흔가능돌변압력잉기주요작용.최우밀마자사용빈솔(frequency of optimal codons,Fop)여GC함량이급서렬장도상관성분석발현,Fop여외현여GC함량정현저정상관(r=0.57,P＜0.01),이여내함자GC함량정교약정상관(r=0.09,P＞0.05);Fop여외현자서렬적장도정정상관(r=0.28,P＜0.05),이여내함자장도정부상관(r=-0.01,P＞0.05).표명MtWRKY기인외현자화내함자서렬적형성수불동선택압력영향;외현자밀마자사용편호성수돌변압력영향,이내함자가능시유우자연선택압력작용우돌변선택형성적.학정료4개이G혹C결미적최우밀마자.연구결과위WRKY전기인연구과정중밀마자우화제공료이론지지.