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图1:Encodon和Decodon的概述:A)已从NCBI基因组数据库中提取了5000种物种的6000万个编码序列,并用于预先培训Encodon和Decodon基础模型。b)绝大多数数据(98.7%)由细菌编码序列组成。显示了NCBI中非细菌编码序列的分裂构成的饼图。c)NCBI基因组数据库中编码序列长度(密码子数)的直方图。我们将2048用作由Encodon和Decodon支持的最大序列长度,并考虑到所示的分散量以覆盖超过99.8%的序列。d)我们使用蒙版语言建模(MLM)目标仔细研究了Encodon,其中序列的一部分被损坏/掩盖了,并且该模型必须在给定其余的令牌(即上下文)。decodon是一种有条件的生成变压器模型,它通过将序列生物体作为第一个输入令牌来提供可控的编码序列生成。我们在汇总的编码序列中,用因果(自动性)语言建模目标进行了训练,其中每个序列都用特殊的有机体令牌培养。旋转位置自我注意事项均在Encodon和Decodon块中使用。e)3个ecdodons和2个解码,比例不同(即可训练参数的数量)已在NCBI基因组数据库的汇总语料库上进行了超过1,000,000个优化步骤的预训练。
Bardet-Biedl综合征(BBS)是一种与原发性纤毛功能障碍相关的常染色体隐性疾病,表现出视网膜营养不良和进行性视觉丧失,以及其他临床特征。bbs1是在BBS中发现的最常见的突变基因,而错义BBS1 M390R突变是最常见的等位基因。我们先前已经证明,在调节的Remodopsin激酶(AAV8-RK-BBS1)和巨细胞病毒(AAV8-CMV-BBS1)下表达野生型BBS1 cDNA的不同AAV8载体是安全且能够停止BBS1 Missense Youse BBBS Mode bbs1鼠标BBS1 MISSONSE BBS1 MORTENS MISSENSE MOLTENS MISTENS MORTANE DENINALION的促进剂(AAV8-CMV-BBS1)的启动子(M390R)(Freitas等人)。我们还介绍了BBS1的密码子优化版本的开发如何增加蛋白BBS1表达(De Castro等人)。在这项研究中,我们通过AXV-101(在CAG启动子(AAV9-CAG-HCOBB1)调节下表达人类密码子优化的BBS1 cDNA序列(HCOBBS1)(AAV9-CAGBB1),我们提高了AXV-101的视网膜下递送的功效和安全概况。在这里,我们单方面用单一的泡沫给了新生儿P7-9 M390R和野生型(WT)动物的5种不同的队列(n = 5-12);用AXV-101配方缓冲液和磷酸盐缓冲盐水(PBS)和3个队列的两个对照组,以及增加剂量的AXV-101(1x10 9,5x10 9和1x10 10 10总病毒基因组(VG))。对侧眼被用作内部对照。我们使用光学相干断层扫描(OCT)和用电子图(ERG)的功能救援测量了6个月内的安全性和功效。
在这项研究中,我们研究了生物体的密码子使用偏置水平如何作为生命三个王国(古细菌,细菌,eukarya)的各种基因组和进化特征的预测因素和分类。我们对现有遗传数据集进行了次要分析,以构建几种人工智能(AI)和机器学习模型,这些模型对13,000多种生物进行了培训,这些模型表明可以准确地预测有机体的DNA类型(核,线粒体,氯肾上腺素),并简单地使用其遗传密码(64 codon codon codon codain usece频率)。通过利用先进的AI和机器学习方法来准确地识别来自密码子使用模式的进化起源和遗传组成,我们的研究表明,遗传密码可用于训练精确的机器学习分类和系统发育特征的机器学习分类器。我们的数据集和分析在GitHub和UCI机器学习存储库(https://archive.ics.uci.edu/ml/datasets/codon+usage)上公开可用,以促进开放源的可重复性和社区参与。
§ 点击“密码子优化”使用最佳密码子优化算法优化您的序列(见图6)。选择需要密码子优化的序列区域、宿主生物、要保留和/或避免的限制位点,然后点击“继续”开始密码子优化(见图7)。密码子优化成功后,您可以继续使用原始序列或优化后的序列。您也可以通过点击优化报告图标下载密码子优化报告(见图8)。或者,您也可以选择需要密码子优化的序列,然后在基本设置页面上点击“批量优化”进行批量密码子优化(见图9)。
特定密码子的利用因生物而异。癌症是理解 DNA 序列进化的模型,可以揭示密码子进化的因果因素。我们发现,在人类癌症中,精氨酸密码子经常突变为其他密码子。此外,精氨酸限制(肿瘤微环境的一个特征)足以诱发人类结肠癌细胞中的精氨酸密码子转换突变。此类 DNA 密码子转换事件编码具有精氨酸残基取代的突变蛋白。从机制上讲,精氨酸限制导致精氨酸转移 RNA 的快速减少和核糖体在精氨酸密码子上的停滞。这种针对精氨酸密码子翻译的选择性压力诱导了向低精氨酸密码子基因(包括特定氨基酸转运蛋白)的适应性蛋白质组学转变,并导致远离精氨酸密码子的突变进化——减少了精氨酸饥饿期间发生的翻译瓶颈。因此,特定氨基酸的环境可用性可以影响 DNA 序列进化,使其远离同源密码子并产生改变的蛋白质。
氨基酰基-TRNA和GTP结合的翻译伸长因子EF-TU识别核糖体的A位点密码子取决于多肽(P)和出口(E)密码子位点中存在的密码子和TRNA物种。为了了解密码子环境如何影响tRNA结合的EF-TU识别密码子识别的效率,开发了一个遗传系统,可以通过慢速翻译密码子组合选择快速翻译。选择通过慢速翻译的UCA-UAC对,两侧是Histi Dine密码子,从而在必需的TRNA Leuz的D-STEM中分离了A25G碱基取代突变体,该突变体识别UUA和UUG亮氨酸密码子。Leuz(A25G)替换允许通过包括UCA密码子在内的所有密码子对进行更快的翻译。插入。这项工作是根据trpt tRNA中的Hirsh UGA非理性抑制剂G24a突变所做的,它提供了遗传证据,即通过伸长因子TU进行的GTP后水解校对校验拟合步骤可以通过TRNA物种铰链区域中的结构相互作用来控制。我们的结果支持一个模型,在该模型中,mRNA翻译中的tRNA弯曲成分允许EF TU时间增强其区分cognate和接近同名mRNA密码子之间的tRNA相互作用的能力。
1 广东省生物医药大型动物模型重点实验室,五邑大学生物技术与健康科学学院,江门 529020;chenglingyin163@163.com(LC);wyuchemzxq@126.com(XZ);zhengyulingwy@163.com(YZ);wyuchemtcc@126.com(CT);17865815973@163.com(YL);Zheng_SW0@163.com(SZ);lichuan0718@126.com(CL);cmin0501@outlook.com(MC)2 中国科学院广州生物医药与健康研究院、华南干细胞生物学与再生医学研究所再生生物学重点实验室,广州 510530; liu_yang@gibh.ac.cn 3 广东工业大学生物医学与制药学院,广州 510643,中国;13922169135@163.com * 通信地址:lai_liangxue@gibh.ac.cn (LL);zouqj@wyu.edu.cn (QZ) † 这些作者对这项工作的贡献相同。
摘要。麻黄酸姜黄素最近成为一种重要的生物能源植物,是化石燃料的理想替代品。考虑其潜在的经济利益和各种公用事业,分析密码子的使用偏置(CUB)并进一步评估了亚洲三个J. Curcas的遗传差异。在本研究中,系统地比较了幼崽的模式,并在J. Curcas的所有三个基因组中都鉴定了塑造幼崽的因子。我们的观察结果表明,在所有三个基因组中都存在对A/T核苷酸和A/T结束密码子的偏爱。此外,确定了11个相同的高频密码子以及最佳表达受体notiana tabacum。此外,观察到幼崽是由于自然选择和突变压力的综合作用而产生的,而自然选择是决定因素。最终,基于相对同义密码子用法(RSCU)值的相似性指数暗示了三个亚洲J. Curcas中低个性遗传差异。这项研究提供了有用的线索,可通过在J. Curcas中通过分子辅助育种来提高外源基因的表达水平并优化育种程序。
DNA模板链中的一个特定碱基三联体为5'Agt 3'。此序列对应于密码子:O3'UCA 5。问题22(2分)以下哪项是密码子不正确的?它永远不会代码多个氨基酸;它是遗传密码的基本单位;它代码甲硫氨酸停止;它可能与另一个密码子相同的氨基酸编码;或它由三个核苷酸组成。将mRNA转化为多肽的主要结构的准确性取决于:核糖体与mRNA的结合,反密码子与密码子的键,核糖体的A和P位点的形状,氨基酸与TRNA的附着;或以上所有选项。模板链以3'至5'的方向读取,而mRNA则以5'至3'方向读取。在mRNA中发现的相应密码子将是UCA。