基因組進(jìn)化中的遺傳學(xué)問(wèn)題

1Outline一、進(jìn)化生物學(xué)與遺傳學(xué)簡(jiǎn)介二、進(jìn)化基因組學(xué)所關(guān)注的遺傳學(xué)問(wèn)題： 研究實(shí)例

1.基因組中突變機(jī)制的研究

2.基因組中密碼子的排列規(guī)律及進(jìn)化意義2一、進(jìn)化生物學(xué)與遺傳學(xué)簡(jiǎn)介1822-18841809-1882兩門學(xué)科在起點(diǎn)上非常相近1859年，達(dá)爾文發(fā)表了“TheOriginofSpecies”1865年，孟德爾發(fā)表了“ExperimentsonPlantHybridization”4進(jìn)化生物學(xué)主要研究：地球上生命的歷史是怎樣的？什么原因?qū)е铝宋锓N的進(jìn)化和多樣性？Theoriginofspeciesfromacommondescentanddescentofspecies,aswellastheirchange,multiplicationanddiversityovertime.

遺傳學(xué)主要研究：生命信息是如何代代相傳并在性狀上有所差異的？genes,heredity,andvariationinlivingorganisms

研究主體的研究尺度有所不同研究尺度不同物種單個(gè)物種5群體遺傳學(xué)將經(jīng)典遺傳學(xué)與進(jìn)化生物學(xué)聯(lián)系到一起

1900-1915，孟德爾遺傳學(xué)說(shuō)與物種進(jìn)化間的相關(guān)性存在很大爭(zhēng)議群體思想：一個(gè)生物群體是由同種而又互有差異的個(gè)體所組成它是達(dá)爾文全部理論(特別是自然選擇學(xué)說(shuō))的前提但達(dá)爾文不知道什么是群體的遺傳結(jié)構(gòu)——黑匣子孟德爾遺傳理論的重新發(fā)現(xiàn)使該黑匣子逐漸被打開

1918-1930s，群體遺傳學(xué)的發(fā)展使得人們認(rèn)識(shí)到遺傳與進(jìn)化間的聯(lián)系，進(jìn)化論和遺傳學(xué)走向結(jié)合。兩門學(xué)科在發(fā)展過(guò)程中密切相關(guān)(1)6群體遺傳學(xué)將經(jīng)典遺傳學(xué)與進(jìn)化生物學(xué)聯(lián)系到一起1930s-1940s，現(xiàn)代綜合論(TheModernSynthesis)形成，包含了達(dá)爾文的大部分思想，并從遺傳結(jié)構(gòu)的角度給群體以新的詮釋——進(jìn)化生物學(xué)的里程碑進(jìn)化是漸變的過(guò)程所有的進(jìn)化現(xiàn)象都可用合適的遺傳機(jī)制來(lái)解釋自然群體中存在的遺傳多樣性是進(jìn)化的重要條件自然選擇和遺傳漂變都是引起性狀演變的機(jī)制但遺傳多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)究竟是什么呢？當(dāng)時(shí)尚不明確!兩門學(xué)科在發(fā)展過(guò)程中密切相關(guān)(2)7分子遺傳學(xué)1910，Morgan發(fā)現(xiàn)基因(遺傳信息的傳遞單位)位于染色體上1944，肺炎球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1952，噬菌體感染實(shí)驗(yàn)1953，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)隨后，DNA能以自身為模板合成mRNA(基因表達(dá))mRNA被翻譯為蛋白質(zhì)，其中涉及到遺傳密碼子(基因翻譯)有絲分裂與減數(shù)分裂，遺傳突變與重組分子進(jìn)化學(xué)不同物種間同源基因的DNA序列與蛋白質(zhì)序列有所變化進(jìn)化的分子基礎(chǔ)：突變，重組，轉(zhuǎn)座中性學(xué)說(shuō)vs.

選擇學(xué)說(shuō)分子時(shí)代的來(lái)臨證明DNA是真正的遺傳物質(zhì)8基因組時(shí)代：人類基因組計(jì)劃的啟動(dòng)和完成（1989-2003）之前：先確定表型，再定位基因，研究其遺傳模式(正向)之后：先確定候選基因，再研究其功能(反向)進(jìn)化基因組學(xué)：

比較不同物種、不同種群或不同個(gè)體的基因組差異發(fā)現(xiàn)新的功能基因或結(jié)構(gòu)，理解功能的遺傳學(xué)基礎(chǔ)探討功能變化和物種進(jìn)化的機(jī)制

基因組時(shí)代的來(lái)臨91.基因組的結(jié)構(gòu)、大小、組織形式怎樣變化？

越高等的生物，其基因組結(jié)構(gòu)越合理嗎？2.新功能基因如何產(chǎn)生？

基因重復(fù)，外顯子重排，逆轉(zhuǎn)座，可移動(dòng)原件插入，水平基因轉(zhuǎn)移3.突變是一切進(jìn)化的基礎(chǔ)，它的產(chǎn)生機(jī)制有哪些？

堿基突變，插入/缺失突變，復(fù)制錯(cuò)配，修復(fù)錯(cuò)配，物理化學(xué)因素…4.基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制如何演化，對(duì)物種的適應(yīng)能力有何影響？

轉(zhuǎn)錄水平的差異，密碼子使用，蛋白質(zhì)合成效率的差異5.還有更多……進(jìn)化基因組學(xué)所關(guān)注的遺傳學(xué)問(wèn)題10Outline一、進(jìn)化生物學(xué)與遺傳學(xué)簡(jiǎn)介

二、進(jìn)化基因組學(xué)所關(guān)注的遺傳學(xué)問(wèn)題：

研究實(shí)例

1.基因組中突變機(jī)制的研究

2.基因組中密碼子的排列規(guī)律及進(jìn)化意義11Thebasisofphenotypes表型差異的基礎(chǔ)Thecauseofgeneticdiseases引起遺傳性疾病Thebasisofselectionandevolution選擇與進(jìn)化的基礎(chǔ)為什么要研究突變？12突變的基本類型Singlenucleotidepolymorphism(SNP)Insertion/deletion(s)(Indel)Structuralvariation,CopynumbervariationQ:豐富的遺傳變異從何而來(lái)？(變異的來(lái)源并非十分清楚)13一、SNP與Indel的相關(guān)性研究（真核）二、SNP-Indel相關(guān)性在原核生物中的驗(yàn)證三、Indel在擬南芥基因組中的分布模式四、InsertionDNA的雜合狀態(tài)促進(jìn)異源重組Tianetal.2008Nature; Sunetal.2008Mol.Bio.Evo;Zhangetal.2008MGG; Zhuetal.2009Mol.Bio.Evo; Chenetal.2009Mol.Bio.Evo基因組中突變機(jī)制的研究14現(xiàn)象：在很多真核基因組中，SNP與Indel突變會(huì)發(fā)生在一起。問(wèn)題：

Indel

與SNP有無(wú)相關(guān)性?如果有相關(guān)性，其原因是什么?RelationshipbetweenIndelandselection?RelationshipbetweenIndelandvariationhotspot?

Indeleffectonnucleotidedivergence?一、SNP與Indel突變的相關(guān)性研究15材料與方法：16全基因組比對(duì):Humanvs.chimpanzee, Humanvs.rhesusmacaque,mousevs.rat, riceNipponbarevs.93-11,yeastS288Cvs.RM11-1a,yeastS288Cvs.YJM7893318Mb高質(zhì)量序列排序，標(biāo)記indel，將其周圍區(qū)域劃分為多個(gè)窗口，統(tǒng)計(jì)每個(gè)窗口內(nèi)單堿基突變的累積量Nucleotidedivergence(D)

考察D值與d1、d2兩個(gè)變量的關(guān)系：

d1：每個(gè)窗口到其最近indel的距離d2：兩個(gè)indel間的距離反映出區(qū)域內(nèi)indel的密度材料與方法17/2008/09/22/aligndb_a_computational_protoc.php18ResultanddiscussionRelationship

Indel-SNPDistancetoindelindel

densityIndelsize19DistancetoindelsIndeldensity20每個(gè)窗口到其最近indel的距離d1當(dāng)d1=0，indel所在的窗口（100bp）單堿基突變累積的D值>0.015;隨著距離的增加，每個(gè)窗口內(nèi)單堿基突變數(shù)逐漸下降。與indel距離越近，SNP數(shù)越高。結(jié)果1：距離影響SNP累積21Theeffectofdistanceto

indelonDNucleotidedivergence(D)

asafunctionofdistancetonearestindel(d1)andreciprocalofindeldensity(d2)

以indel為中心的突變率的分布22兩個(gè)indel間的距離近時(shí)(200-399bp),窗口內(nèi)的單堿基突變累積的D值就高；隨著indel間的距離增加(indel密度下降)，同一窗口(如L0或R0)的D值也越來(lái)越低。indel的密度與SNP數(shù)正相關(guān)——疊加效應(yīng)?結(jié)果2：Indel密度影響SNP累積23結(jié)果3：Indel大小影響SNP累積Indel越大，SNP越高24結(jié)果：

1.與Indel越近，SNP越高;

2.Indel越密集，SNP越高;

3.Indel越大，SNP越高.RelationshipIndel-SNPDistancetoIndelIndel

DensityIndel

Size25Whatdidweobserve? Thedistancetoindel,

indel

density

&indel

size

affectnucleotidedivergence(D)

Indelwasthecenterofthedistributionofmutation-rateEachindelindependentlyaffectedthesurroundingareas.26Causeofthemutation-ratechange?

potentialfactorsSelectionRegional-differenceofDNA突變熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)SNP與Indel各自發(fā)生，即Indel并不影響其周圍SNP的積累OurhypothesesIndelinducedmutationindel的存在會(huì)通過(guò)某種機(jī)制影響周圍SNP的積累Indel

isaMARKER

ofmutationhotspotsIndel

isaCAUSE

ofmutation271.selection?

(1)Coding(a)andnon-coding(b)regionsba28Coding(a)andnon-coding(b)regions29(2)Intronregionsofchr1

(Humanvs.Chimp)Conclusion1:Selectionisnotthecause.302.Regional-differenceofDNA1)IsIndelaMARKER

ofmutationhotspots?2)Theeffectofparalogoussequencesandtransposons3)Theeffectofrecombination311)IsindelaMARKERofamutablesegmentoraCAUSEofmutation?Indel

isaMARKER

ofmutationhotspotsRegional-differenceIndel

isaCAUSE

ofmutationIndelinducedmutationThereisasimple3-speciestestwhichcandiscriminatebetweenMARKERvs.CAUSE

32PolarizeindelsThegapsintwo-sequencealignmentsNip.93-11DeletioninNip.?Insertionin93-11?Howtojudge？O.nivaraDeletioninNip.33PolarizeindelsThegapsintwo-sequencealignmentsNip.93-11Insertionin93-11O.nivara34PolarizebasesubstitutionsThesubstitutionsintwo-sequencealignmentsMutationinNip.or93-11?35PolarizebasesubstitutionsThesubstitutionsintwo-sequencealignmentsMutationin93-11MutationinNip.363-speciestest區(qū)域差異Indel誘變37Resultsof3-speciestest38如何驗(yàn)證兩種假說(shuō)？Three-lineagetest預(yù)測(cè)：Regionaldifference： Dindel=Dnon-indel

Indel-inducedmutation：

Dindel>

Dnon-indel

TGCTGATT

CTGCGAReferencesequenceSeq1Seq2ACCAGTTTCAGACTACTACTC

A

AACACTDindel1Dindel3Dindel2Dno-indel1Dno-indel2Dno-indel339在所有4個(gè)數(shù)據(jù)集中，都發(fā)現(xiàn)：Dindel>Dnon-indel(indel周圍150bp區(qū)域內(nèi)）此結(jié)果支持Indel誘變假說(shuō)結(jié)果4：Dindel>Dnon-indel40Paralogoussequencesandtransposons旁系同源序列與轉(zhuǎn)座子的影響：在Paralog和TE（transposonelement）含量不同的區(qū)域，以indel為中心的突變率的分布的模式都存在，且比較一致。說(shuō)明這一現(xiàn)象不是由Paralog或TE造成的假象。41可能的機(jī)制Indel的存在會(huì)使雜合子在減數(shù)分裂時(shí)期形成未配對(duì)的loop（一個(gè)等位基因含有indel，另一個(gè)沒(méi)有indel）。從機(jī)制上講，這種雜合狀態(tài)可能成為細(xì)胞中突變修復(fù)機(jī)制的作用位點(diǎn)，從而在修復(fù)過(guò)程中引入更多的單堿基突變。Indel周圍：顛換頻率增高轉(zhuǎn)換頻率減弱Tianetal.2008Nature42Estimatingtherelativeincrease

計(jì)算突變效應(yīng):indel對(duì)周圍序列有5倍的誘變作用43Theeffectofrecombination

在不同重組率的區(qū)域，indel誘變的作用都存在，并且這一效應(yīng)與重組率不相關(guān)。重組有可能影響indel誘變，但決不是這一現(xiàn)象的原因。44Possiblemolecularmechanism雜合體內(nèi)同源染色體配對(duì)Homologouschromosomepairinheterozygotes

DNA修復(fù)系統(tǒng)的目標(biāo)

TargetofDNArepairingsystem改變DNA雙鏈中的張力ChangethetensionofDNAstrands45Theintrinsicfactorofgenomicmutation外因：radiation,chemical,UV內(nèi)因：indel46Conclusion以indel為中心的突變率的分布在雜合體中indel對(duì)于其周圍序列有誘變作用，突變率大約會(huì)升高5倍Indel誘變是一種普遍的突變機(jī)制，并且在創(chuàng)造遺傳差異中起著重要作用4748二、Indel-SNP相關(guān)性在原核生物中的驗(yàn)證數(shù)據(jù)：73bacterialspecies,

262genomes

至少兩個(gè)strain被完全測(cè)序（以便相互比較）結(jié)果：Indel與SNP同樣相關(guān)2：Indel越密集，SNP越高1：Indel周圍SNP高49Three-lineageTest:驗(yàn)證兩種假說(shuō)結(jié)果3：Dindel>Dnon-indel同樣支持Indel誘變假說(shuō)Zhuetal.2009MBE26species（至少3strains）182comparisons50三、Indel在擬南芥基因組中的分布模式問(wèn)題：真核生物和原核生物的數(shù)據(jù)都表明Indel會(huì)在其周圍誘變SNP，那么，

Indel是如何產(chǎn)生的？（多種機(jī)制，非常復(fù)雜）

重復(fù)序列導(dǎo)致的slippagemutation；

特殊的錯(cuò)誤率高的DNA復(fù)制酶；重組；轉(zhuǎn)座子插入

……

首先研究Indel在基因組中的分布:擬南芥Columbia(Col)&Landsberg

erecta(Ler):92.1MbPopulationdataset:1215lociin96accessions,63.7Mb51

絕大多數(shù)（~86%）的Indel長(zhǎng)度在1-10bp絕大多數(shù)（~83%）的Indel位于非編碼區(qū)52Indel的出現(xiàn)頻率Indel在repeat區(qū)的出現(xiàn)頻率更高,長(zhǎng)度也更長(zhǎng)Colvs.Ler:Repeat

region：2.24indels/kb；17.08bp/indelNon-repeatregion:1.01indels/kb；6.65bp/indel有研究認(rèn)為：repeat區(qū)域更容易發(fā)生復(fù)制錯(cuò)誤或遭受雙鏈斷裂，產(chǎn)生Indel。 (McDonaldetal.2011)Indel在populationdata中出現(xiàn)的頻率更高

Colvs.Lerdata: 1.01indels/kb

96accessiondata：4.48indels/kb說(shuō)明不同個(gè)體間產(chǎn)生的indel，大多數(shù)不會(huì)在群體中被固定下來(lái)。Zhangetal.2008MGG53四、InsertionDNA的雜合狀態(tài)促進(jìn)異源重組問(wèn)題：基因組中廣泛存在的Indel在減數(shù)分裂時(shí)是否會(huì)促進(jìn)異源重組？單拷貝雙拷貝54實(shí)驗(yàn)方法1.載體構(gòu)建利用前人已經(jīng)建立的重組結(jié)構(gòu)(Gherbietal.2001)553.檢測(cè)重組率共篩選大于6millionF2個(gè)體如果重組發(fā)生，GUS基因恢復(fù)，植物體將顯色（圖b，c）實(shí)驗(yàn)方法2.轉(zhuǎn)基因，得到純合子和雜合子轉(zhuǎn)基因株系自交，得到純合子與野生型（Col）雜交，得到轉(zhuǎn)基因片段的Insertion雜合子56結(jié)果：Insertion雜合子的重組率提高13倍說(shuō)明Indel所在位置在減數(shù)分裂時(shí)會(huì)成為重組的熱點(diǎn)有絲分裂時(shí)，雜合子比純合子的重組率要低（1/5–1/3）Sunetal.2008MBE57實(shí)例研究1總結(jié)真核與原核數(shù)據(jù)都證明：基因組中Indel與SNP的發(fā)生相關(guān)；離Indel越近，Indel越密集，SNP越多。Three-lineage比較法發(fā)現(xiàn)：存在Indel的分支積累了更多的SNP，從而支持Indel誘變假說(shuō)。Indel本身在基因組中的發(fā)生機(jī)制較為復(fù)雜，擬南芥數(shù)據(jù)表明Indel在repeat區(qū)域發(fā)生的幾率較高。InsertionDNA在未配對(duì)的雜合狀態(tài)下，能夠提高減數(shù)分裂時(shí)的重組率（10倍以上）。分子隔離……58實(shí)例研究1總結(jié)：Indel存在特殊遺傳行為

——非對(duì)稱特性：突變效應(yīng)、重組效應(yīng)、隔離效應(yīng)Insertion

FlankFlankFlankFlank造成更多DNA復(fù)制和修復(fù)錯(cuò)誤

造成局部突變熱點(diǎn)（高突變率）(Nature2008)2.自由配對(duì)

促進(jìn)非等位重組(MolBioEvol2008)3.對(duì)周圍序列的張力

干擾重組，造成局部遺傳隔離59Outline一、進(jìn)化生物學(xué)與遺傳學(xué)簡(jiǎn)介

二、進(jìn)化基因組學(xué)所關(guān)注的遺傳學(xué)問(wèn)題：

研究實(shí)例

1.基因組中突變機(jī)制的研究

2.基因組中密碼子的排列規(guī)律及進(jìn)化意義60基因組中密碼子的排列規(guī)律及進(jìn)化意義基因表達(dá)（蛋白合成）的調(diào)控機(jī)制涉及到兩個(gè)層次：轉(zhuǎn)錄翻譯遺傳密碼子61背景：密碼子具有簡(jiǎn)并性61種密碼子一共對(duì)應(yīng)20種不同的氨基酸18個(gè)氨基酸可以被2個(gè)或2個(gè)以上的密碼子編碼Q:不同基因組或基因，如何選擇密碼子？62背景：密碼子偏性定義：基因或基因組中同義密碼子使用頻率上的不均勻性關(guān)于密碼子偏性的一些認(rèn)知：

1）很多物種（尤其是生長(zhǎng)迅速的單細(xì)胞生物）會(huì)擁有一套最優(yōu)密碼子；

2）相對(duì)于低表達(dá)基因，這些物種的高表達(dá)基因會(huì)更多地使用最優(yōu)密碼子，縮短翻譯過(guò)程中tRNA識(shí)別這些密碼子所花費(fèi)的時(shí)間或能量，提高蛋白質(zhì)合成的效率3）最優(yōu)密碼子的確定與其基因組中的tRNA成分及相應(yīng)識(shí)別能力相關(guān)；但很少有研究關(guān)注：同義密碼子在基因中的排列規(guī)律63基因中，同義密碼子隨機(jī)排列嗎？有序排列隨機(jī)排列Q：同義密碼子的排列有規(guī)律嗎？假設(shè)基因A中含有14個(gè)Gly密碼子，分布在基因中不同的位置GGGGGAGGCGGT每個(gè)位置上的Gly將如何選擇它的密碼子？414種可能64Q：如何統(tǒng)計(jì)偏離隨機(jī)選擇的程度？基因A，14個(gè)Gly密碼子，分布在基因中不同的位置這里可以統(tǒng)計(jì)密碼子對(duì)的頻率：GGA-GGA:2/13; GGA-GGT:2/13GGT-GGT:2/13; GGT-GGC:2/13GGC-GGC:4/13; GGC-GGA:1/13其他10種配對(duì)為0GlyGlyGlyGlyGlyGlyGlyGlyGlyGlyGlyGlyGlyGlyGGAGGAGGAGGTGGTGGCGGCGGCGGAGGTGGTGGCGGCGGC依此統(tǒng)計(jì)所有基因，得到所有配對(duì)的實(shí)際發(fā)生頻率所有配對(duì)的預(yù)期發(fā)生頻率=相應(yīng)兩個(gè)密碼子發(fā)生頻率的乘積。偏離程度=（實(shí)際頻率-預(yù)期頻率）/標(biāo)準(zhǔn)差（SD）大于3SD為極顯著65共tRNA的密碼子排列時(shí)傾向在一起CannarozziGetal.2010Cell真核中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律66共tRNA的密碼子排列在一起，有助于提高蛋白質(zhì)合成效率為什么會(huì)這樣有序排列？酵母中GFP基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)表明：有序排列的GFP基因整體合成效率比隨機(jī)排列的GFP基因高~30%。CannarozziGetal.2010Cell67StapulionisandDeutscher1995PNAS60S40S提出的假說(shuō)：tRNA回收使用模型與傳統(tǒng)認(rèn)知的差別：核糖體上，氨基酸轉(zhuǎn)移后的tRNA并不徹底離開，而是很快投入下一次的使用CannarozziGetal.2010Cell68Qiuetal.2004那么，Bacteria呢？69GrosjeanHetal.2010原核vs.真核：不同的tRNA組成與識(shí)別策略70Questions?1）原核生物中密碼子的排列有規(guī)律嗎？2）其模式與真核相同嗎？3）不同物種間，是否有差異？71首先，以E.coli基因組作分析：PreciseinformationaboutCDS.WellannotatedmRNAexpressivitydataSufficientlyinvestigatedtRNAgenecopiesandmodificationpatterns研究對(duì)象72AlaGCCGCTGCAGCGtRNAcopyOptimalGCC12.68-2.95-5.69-4.63Ala-GGC2GCT-0.559.913.29-8.99Ala-AGCNPGCA-5.895.699.23-6.15Ala-TGC3GCG-6.19-8.85-4.6715.56Ala-CGCNPGCGGlyGGCGGTGGAGGGtRNAcopyOptimalGGC9.87-0.78-9.22-5.56Gly-GCC4GGCGGT-2.469.44-3.74-6.28Gly-ACCNPGGA-9.16-4.2015.476.75Gly-TCC1GGG-3.33-8.416.2511.63Gly-CCC1ProCCCCCTCCACCGtRNAcopyOptimalCCC11.316.73-0.612-9.00Pro-GGG1CCT5.687.224.65-9.77Pro-AGGNPCCA0.253.727.04-6.58Pro-TGG2CCG-9.10-9.882-6.7715.59Pro-CGG1CCGThrACCACTACAACGtRNAcopyOptimalACC12.43-3.29-13.23-2.50Thr-GGT2ACCACT-2.428.753.024-6.01Thr-AGTNPACA-13.823.3519.510.25Thr-TGT1ACG-2.65-5.23-0.377.57Thr-CGT1ValGTCGTTGTAGTGtRNAcopyOptimalGTC3.80-1.02-1.25-1.23Val-GAC2GTT-0.3810.325.77-12.18Val-AACNPGTA-3.036.034.66-5.76Val-TAC5GTG-0.61-11.87-6.9015.15Val-CACNPGTGIleATCATTATAtRNAcopyOptimalATC14.39-6.77-14.33Ile-GAT3ATCATT-6.297.26-3.00Ile-AATNPATA-15.16-2.0437.43Ile-TATNP密碼子對(duì)：實(shí)際發(fā)生頻率vs.預(yù)期頻率偏離3SD以上為極顯著73E.Coli中密碼子配對(duì)模式同一密碼子常常前后配對(duì)出現(xiàn)，其頻率極顯著地超過(guò)預(yù)期頻率：如對(duì)Ala丙氨酸而言，GCC-GCC，GCT-GCT，GCA-GCA，GCG-GCG都趨同排列。

第一優(yōu)勢(shì)配對(duì)（共59對(duì)）同時(shí)，一些氨基酸中A和T結(jié)尾或A和G結(jié)尾的密碼子也常常前后配對(duì)出現(xiàn)，其頻率也高于預(yù)期頻率：如Ala丙氨酸中的GCA-GCT,GCT-GCA。

第二優(yōu)勢(shì)配對(duì)（共22對(duì)）741）原核生物中密碼子的排列有規(guī)律嗎？

確實(shí)存在規(guī)律（第一優(yōu)勢(shì)配對(duì)；第二優(yōu)勢(shì)配對(duì)）AnswertoQuestion175配對(duì)模式與tRNA的相關(guān)性按照共tRNA模式，會(huì)期望C-T或A-G配對(duì)更多出現(xiàn)。實(shí)際上則是A-T配對(duì)更多的出現(xiàn)。按照共tRNA模式，各種配對(duì)出現(xiàn)的頻率應(yīng)該相同。實(shí)際上則是有優(yōu)勢(shì)配對(duì)出現(xiàn)。76AnswertoQuestion22）其模式與真核相同嗎？

在E.coli中，同義密碼子配對(duì)模式顯然不符合共tRNA的模式。其它的細(xì)菌呢？771)第一優(yōu)勢(shì)配對(duì):59identicalcodonpairs2)第二優(yōu)勢(shì)配對(duì)：22A-T或A-Gpairsⅱ)A-andG-endingcodonpairsfromArg2,Arg4,Gly

andLeu2ⅰ)A-andT-endingcodonpairsAla,Ile,Leu4,Pro,Ser4,Thr,andVal773genomes：同義密碼子配對(duì)模式為什么會(huì)存在第二優(yōu)勢(shì)配對(duì)呢？78tRNA的擺動(dòng)修飾與配對(duì)方式可能相關(guān)(1)5-carboxymethoxyuridinemodificationofwobbleuridine(cmo5U)insixfamilies:

Ala,Leu4,Pro,Ser4,Thr,andVal