5’UTR中AUG的分布及其对翻译起始的影响

论文摘要

在翻译起始时,核糖体首先要与mRNA的5′非翻译区(5′untranslatedregion,5′UTR)的核糖体结合位点结合,因此5′UTR的序列特征对翻译起始的准确性和翻译的效率都有很大的影响。论文运用统计学方法讨论了在5′UTR中三联体AUG对翻译起始的可能影响。论文的第一部分以细菌和古菌基因组的mRNA的5′UTR序列作为研究对象,分析了在5′UTR的3个不同阅读框架中三联体AUG的分布,发现无论是细菌还是古菌基因组都在阅读框1中有非常明显的AUG缺失(depletion)。与AUG在阅读框1出现明显的缺失相反,三联体UAA在起始密码子附近的频率有了显著的增加。AUG的缺失和UAA频率的增加可能会避免基因被错误地翻译起始,提高翻译效率。论文的第二部分将5′UTR中的三联体AUG按照存在形式分类,发现绝大部分的AUG都是以uORF(upstream open reading frame)的形式出现的,uAUG(upstream AUG)的数量很少,特别是在阅读框1中。而且在细菌基因组的阅读框1中uAUG较多地出现在了含有SD序列的基因上游。比较发现,uAUG引导的序列在同义密码子使用上的偏好性较真正的编码序列差,这可能表明细菌和古菌在同义密码子使用上的偏好性也是决定基因准确的翻译起始的重要因素之一。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• （一） 细菌和真核生物如何识别起始密码子
• （二） 古菌翻译起始机制的讨论
• 1 三界说的提出
• 2 古菌翻译起始机制的讨论
• （三） 关于5′UTR中AUG的研究
• 第二章 三联体AUG在起始密码子上游的缺失
• （一） 材料与方法
• 1 基因组选取
• 2 阅读框的定义
• 3 计算三联体AUG和UAA的频率
• （二） 结果与讨论
• 1 三联体AUG在三个阅读框中的频率分布
• exp'>2 定义AUG缺失度D和缺失度的期望值D_exp
• 3 三联体UAA在三个阅读框中的频率分布
• 4 讨论
• 第三章 关于阅读框1中AUG的分析
• （一） 定义SD序列
• （二） 利用CAI值衡量密码子使用的偏好性
• 1 密码子适应性指数CAI
• 2 用迭代的方法计算CAI值
• （三） 统计学方法
• 1 相关分析
• 2 成对数据的t检验
• （四） 对uAUG的研究
• 1 uAUG和uORF的定义
• 2 uAUG的数量
• 3 uAUG与SD序列的关系
• 4 "密码子"偏好性比较
• 5 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文