تفضيل الكودون

تفضيل الكودون أو تحيز استخدام الكودون (بالإنجليزية: Codon preference)‏ هو الاختلاف في تواتر ظهور الكودونات الترادفية في منطقة مشفرة من الجينوم، أو تفضيل الكائنات لاستخدام كودون معين من عدة كودونات تشفر نفس الحمض الأميني.[1][2]

عموما، الشيفرة الجينية منحفظة بين الكائنات لكن تفضيل الكودون مختلف بينها، وخياراتها مختلفة في استخدام الكودونات الترادفية المتواترة والنادرة.[3][4][5][6] وفي نفس الوقت، ذلك الخيار ليس ثابتا تماما بين مختلف الجينات في جينوم الكائن بحد ذاته.[6][7][8] تسمى فرضية أن مختلف الكائنات لديها تفضيلات مختلفة لكودونات ترادفية معينة بفرضية تفضيل الكودون الجينومي.[8]

مع تراكم تسلسلات الجينومات الخاصة بمختلف الكائنات في قواعد البيانات من أجل تحليلها، أصبح واضحا أن التوزيع غير المتساوي للكودونات المترادفة تؤثر فيه قوى تطورية (الاصطفاء الطبيعي، الانحراف الجيني والطفرات) ويمكن أن يتجلى بطرق مختلفة في أجزاء من الجينات أو في الجينومات وفي مختلف الكائنات.[6][9][10]

نظرة عامة

بسبب تنكسية الشيفرة الجينية، تُشفَر بعض الأحماض الأمينية بعدة كودونات وتسمى هذه الكودونات التي تشفر نفس الحمض الأميني بالكودونات المترادفة، وجزيئات الرنا الناقل الخاصة بها بقابلات النظير. يوجد أزيد من كودون واحد لـ18 حمض أميني (بين 2 و6 كودونات لكل حمض). بالنسبة لثمانية أحماض أمينية، الموضع الثالث في كودوناتها متنكس -أي يمكن أن تظهر فيه أيٌّ من النوكليوتيدات الأربعة. اعتُقد لمدة طويلة أن الكودونات المترادفة متساوية التوزيع بما أن تسلسل البروتين المشفر لن يتغير، وأن الطفرات التي تحول كودونا مترادفا إلى آخر (على سبيل المثال في الموضع الثالث من الكودونات رباعية التنكس) هي محايدة أو صامتة، لكن مع ظهور قواعد بيانات تسلسل نوكليوتيدات مختلف الجينات مثل جينبنك، أصبح جليا أن توزيع الكودونات المترادفة غير متساوٍ وأن للكائنات ميولات مختلفة لاستخدام كودون معين بدل آخر. باللغة الإنجليزية تسمى هذه الظاهرة بتحيز استخدام الكودون.[1]

جدول استخدام الكودون

يُظهر الجدول الموالي تواتر استخدام كودون معين لكل 1000 كودون من تسلسل الدنا. تمت مقارنة تفضيل الكودون الخاص بالإشريكية القولونية السلالة K12 وخميرة الخبز والإنسان.[11]

الحمض الأميني الكودون إ. كولاي K12 س. جعوية الإنسان الحمض الأميني الكودون إ. كولاي K12 س. جعوية الإنسان
فالين (V) GUU 16,8 22,1 11,0 ألانين (A) GCU 10,7 21,2 18,4
GUC 11,7 11,8 14,5 GCC 31,6 12,6 27,7
GUA 11,5 11,8 7,1 GCA 21,1 16,2 15,8
GUG 26,4 10,8 28,1 GCG 38,5 6,2 7,4
ليوسين (L) CUU 11,9 12,3 13,2 برولين (P) CCU 8,4 13,5 17,5
CUC 10,5 5,4 19,6 CCC 6,4 6,8 19,8
CUA 5,3 13,4 7,2 CCA 6,6 18,3 16,9
CUG 46,9 10,5 39,6 CCG 26,7 5,3 6,9
ليوسين (L) UUA 15,2 26,2 7,7 سيرين (S) UCU 5,7 23,5 15,2
UUG 11,9 27,2 12,9 UCC 5,5 14,2 17,7
فينيل ألانين (F) UUU 19,7 26,1 17,6 UCA 7,8 18,7 12,2
UUC 15,0 18,4 20,3 UCG 8,0 8,6 4,4
إيزوليوسين (I) AUU 30,5 30,1 16,0 ثريونين (T) ACU 8,0 20,3 13,1
AUC 18,2 17,2 20,8 ACC 22,8 12,7 18,9
AUA 3,7 17,8 7,5 ACA 6,4 17,8 15,1
ميثيونين (M) AUG 24,8 20,9 22,0 ACG 11,5 8,0 6,1
الحمض الأميني الكودون إ. كولاي K12 س. جعوية الإنسان الحمض الأميني الكودون إ. كولاي K12 س. جعوية الإنسان
حمض الأسبارتيك (D) GAU 37,9 37,6 21,8 جلايسين (G) GGU 21,3 23,9 10,8
GAC 20,5 20,2 25,1 GGC 33,4 9,8 22,2
حمض الجلوتاميك (E) GAA 43,7 45,6 29,0 GGA 9,2 10,9 16,5
GAG 18,4 19,2 39,6 GGG 8,6 6,0 16,5
تيروسين (Y) UAU 16,8 18,8 12,2 سيستئين (C) UGU 5,9 8,1 10,6
UAC 14,6 14,8 15,3 UGC 8,0 4,8 12,6
توقف UAA 1,8 1,1 1,0 توقف UGA 1,0 0,7 1,6
توقف UAG 0,1 0,5 0,8 تريبتوفان (W) UGG 10,7 10,4 13,2
أسباراجين (N) AAU 21,9 35,7 17,0 سيرين (S) AGU 7,2 14,2 12,1
AAC 24,4 24,8 19,1 AGC 16,6 9,8 19,5
لايسين (K) AAA 33,2 41,9 24,4 أرجنين (R) AGA 1,4 21,3 12,2
AAG 12,1 30,8 31,9 AGG 1,6 9,2 12,0
هستيدين (H) CAU 15,8 13,6 10,9 أرجنين (R) CGU 21,1 6,4 4,5
CAC 13,1 7,8 15,1 CGC 26,0 2,6 10,4
جلوتامين (Q) CAA 12,1 27,3 12,3 CGA 4,3 3,0 6,2
CAG 27,7 12,1 34,2 CGG 4,1 1,7 11,4

مراجع
  1. PMID 18983258 (ببمد 18983258)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  2. PMID 22889422 (ببمد 22889422)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  3. PMID 8936318 (ببمد 8936318)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  4. PMID 8662004 (ببمد 8662004)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  5. PMID 12433576 (ببمد 12433576)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  6. PMID 3916708 (ببمد 3916708)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  7. PMID 14990797 (ببمد 14990797)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  8. PMID 6986610 (ببمد 6986610)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  9. PMID 6760125 (ببمد 6760125)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  10. PMID 3138659 (ببمد 3138659)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  11. البيانات من قاعدة بيانات استخدام الكودون والتي تستخدم بدورها بيانات جينبنك الخاص بالمركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية (NCBI-GenBank) نسخة محفوظة 26 أكتوبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  • بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي
  • بوابة الكيمياء الحيوية
  • بوابة علم الوراثة
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.