• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

翻译为先:原核基因组中密码子使用偏好的古老和趋同选择。

Translation Comes First: Ancient and Convergent Selection of Codon Usage Bias Across Prokaryotic Genomes.

机构信息

Genetic Engineering Department, CINVESTAV Irapuato, Guanajuato, Mexico.

Centro de Ciencias Genómicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Cuernavaca, Morelos, Mexico.

出版信息

J Mol Evol. 2022 Dec;90(6):438-451. doi: 10.1007/s00239-022-10074-0. Epub 2022 Sep 26.

DOI:10.1007/s00239-022-10074-0
PMID:36156124
Abstract

Codon usage is the outcome of different evolutionary processes and can inform us about the conditions in which organisms live and evolve. Here, we present R_ENC', which is an improvement to the original S index developed by dos Reis et al. (2004). Our index is less sensitive to G+C content, which greatly affects synonymous codon usage in prokaryotes, making it better suited to detect selection acting on codon usage. We used R_ENC' to estimate the extent of selected codon usage bias in 1800 genomes representing 26 prokaryotic phyla. We found that Gammaproteobacteria, Betaproteobacteria, Actinobacteria, and Firmicutes are the phyla/subphyla showing more genomes with selected codon usage bias. In particular, we found that several lineages within Gammaproteobacteria and Firmicutes show a similar set of functional terms enriched in genes under selected codon usage bias, indicating convergent evolution. We also show that selected codon usage bias tends to evolve in genes coding for the translation machinery before other functional GO terms. Finally, we discuss the possibility to use R_ENC' to predict whether lineages evolved in copiotrophic or oligotrophic environments.

摘要

密码子使用是不同进化过程的结果,可以为我们提供有关生物生存和进化条件的信息。在这里,我们提出了 R_ENC',这是对 dos Reis 等人(2004 年)开发的原始 S 指数的改进。我们的指数对 G+C 含量的敏感性较低,G+C 含量对原核生物中同义密码子的使用有很大影响,因此更适合检测对密码子使用的选择作用。我们使用 R_ENC'来估计代表 26 个原核门的 1800 个基因组中选择的密码子使用偏倚的程度。我们发现,γ变形菌门、β变形菌门、放线菌门和厚壁菌门是显示更多具有选择的密码子使用偏倚的基因组的门/亚门。特别是,我们发现γ变形菌门和厚壁菌门中的几个谱系显示出在选择的密码子使用偏倚下富集的相似的功能术语,表明趋同进化。我们还表明,选择的密码子使用偏倚倾向于在编码翻译机制的基因中进化,然后是其他功能 GO 术语。最后,我们讨论了使用 R_ENC'来预测谱系是否在富营养或贫营养环境中进化的可能性。

相似文献

1
Translation Comes First: Ancient and Convergent Selection of Codon Usage Bias Across Prokaryotic Genomes.翻译为先:原核基因组中密码子使用偏好的古老和趋同选择。
J Mol Evol. 2022 Dec;90(6):438-451. doi: 10.1007/s00239-022-10074-0. Epub 2022 Sep 26.
2
Codon Usage Optimization in the Prokaryotic Tree of Life: How Synonymous Codons Are Differentially Selected in Sequence Domains with Different Expression Levels and Degrees of Conservation.原核生物树中的密码子使用优化:具有不同表达水平和不同保守程度的序列结构域中如何差异选择同义密码子。
mBio. 2020 Jul 21;11(4):e00766-20. doi: 10.1128/mBio.00766-20.
3
Significance and roles of synonymous codon usage in the evolutionary process of Proteus.同义密码子使用在变形杆菌进化过程中的意义和作用。
J Basic Microbiol. 2020 May;60(5):424-434. doi: 10.1002/jobm.201900647. Epub 2020 Mar 12.
4
Evolution of Codon Usage Bias in Diatoms.硅藻密码子使用偏好的进化。
Genes (Basel). 2019 Nov 6;10(11):894. doi: 10.3390/genes10110894.
5
Analysis of Synonymous Codon Usage Bias in Flaviviridae Virus.黄病毒科病毒同义密码子使用偏性分析
Biomed Res Int. 2019 Jun 27;2019:5857285. doi: 10.1155/2019/5857285. eCollection 2019.
6
Comprehensive analysis of prokaryotic mechanosensation genes: their characteristics in codon usage.原核生物机械感受基因的综合分析:其密码子使用特征
DNA Seq. 2007 Aug;18(4):269-78. doi: 10.1080/10425170601136564.
7
Variation in global codon usage bias among prokaryotic organisms is associated with their lifestyles.原核生物间全球密码子使用偏好的差异与它们的生活方式有关。
Genome Biol. 2011 Oct 27;12(10):R109. doi: 10.1186/gb-2011-12-10-r109.
8
Multiple Evolutionary Selections Involved in Synonymous Codon Usages in the Streptococcus agalactiae Genome.《在无乳链球菌基因组中同义密码子使用涉及的多种进化选择》
Int J Mol Sci. 2016 Feb 24;17(3):277. doi: 10.3390/ijms17030277.
9
Analysis of synonymous codon usage of chloroplast genome in Porphyra umbilicalis.分析紫菜叶绿体基因组中同义密码子的使用。
Genes Genomics. 2019 Oct;41(10):1173-1181. doi: 10.1007/s13258-019-00847-1. Epub 2019 Jul 16.
10
Intraspecific and interspecific variations in the synonymous codon usage in mitochondrial genomes of 8 pleurotus strains.8 个侧耳菌株线粒体基因组中同义密码子使用的种内和种间变异。
BMC Genomics. 2024 May 10;25(1):456. doi: 10.1186/s12864-024-10374-3.

引用本文的文献

1
Impact of the chemical modification of tRNAs anticodon loop on the variability and evolution of codon usage in proteobacteria.转运RNA反密码子环的化学修饰对变形菌纲密码子使用变异性和进化的影响
Front Microbiol. 2024 Aug 5;15:1412318. doi: 10.3389/fmicb.2024.1412318. eCollection 2024.
2
Codon usage bias in yeasts and its correlation with gene expression, growth temperature, and protein structure.酵母中的密码子使用偏好及其与基因表达、生长温度和蛋白质结构的相关性。
Front Microbiol. 2024 Jul 8;15:1414422. doi: 10.3389/fmicb.2024.1414422. eCollection 2024.

本文引用的文献

1
Codon usage bias.密码子使用偏好。
Mol Biol Rep. 2022 Jan;49(1):539-565. doi: 10.1007/s11033-021-06749-4. Epub 2021 Nov 25.
2
Codon Usage Bias: An Endless Tale.密码子使用偏性:一个无尽的故事。
J Mol Evol. 2021 Dec;89(9-10):589-593. doi: 10.1007/s00239-021-10027-z. Epub 2021 Aug 12.
3
Codon usage bias and environmental adaptation in microbial organisms.微生物中密码子使用偏好与环境适应性。
Mol Genet Genomics. 2021 May;296(3):751-762. doi: 10.1007/s00438-021-01771-4. Epub 2021 Apr 5.
4
Genomic adaptations in information processing underpin trophic strategy in a whole-ecosystem nutrient enrichment experiment.在一个全生态系统营养富集实验中,信息处理的基因组适应为营养策略提供了基础。
Elife. 2020 Jan 28;9:e49816. doi: 10.7554/eLife.49816.
5
An improved estimation of tRNA expression to better elucidate the coevolution between tRNA abundance and codon usage in bacteria.一种改进的 tRNA 表达估计方法,以更好地阐明细菌中 tRNA 丰度和密码子使用之间的共进化关系。
Sci Rep. 2019 Feb 28;9(1):3184. doi: 10.1038/s41598-019-39369-x.
6
Quantitative insights into the cyanobacterial cell economy.定量洞察蓝藻细胞经济。
Elife. 2019 Feb 4;8:e42508. doi: 10.7554/eLife.42508.
7
Codon usage of highly expressed genes affects proteome-wide translation efficiency.高表达基因的密码子使用影响蛋白质组范围的翻译效率。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 May 22;115(21):E4940-E4949. doi: 10.1073/pnas.1719375115. Epub 2018 May 7.
8
A novel framework for evaluating the performance of codon usage bias metrics.一种评估密码子使用偏性度量指标性能的新框架。
J R Soc Interface. 2018 Jan;15(138). doi: 10.1098/rsif.2017.0667.
9
Efficient comparative phylogenetics on large trees.高效的大型树上比较系统发生学。
Bioinformatics. 2018 Mar 15;34(6):1053-1055. doi: 10.1093/bioinformatics/btx701.
10
Quantifying the benefit of a proteome reserve in fluctuating environments.量化蛋白质组储备在波动环境中的益处。
Nat Commun. 2017 Oct 31;8(1):1225. doi: 10.1038/s41467-017-01242-8.