氨基酸組成是一個(gè)古老又新穎的話題。在本文中我們基于氨基酸組成較系統(tǒng)地探索了翻譯和突變過程的機(jī)理。生命過程中的多個(gè)理論,如達(dá)爾文的進(jìn)化理論、木村資生的中性學(xué)說,尤其是能效性準(zhǔn)則被應(yīng)用到認(rèn)識(shí)這些生命的過程中來。所謂能效性準(zhǔn)則是指生命過程應(yīng)該遵守最大效率、最小花費(fèi)的原則。我們基于該理論分別在tRNA和氨基酸的相互關(guān)系、氨基酸組成在蛋白質(zhì)進(jìn)化過程中的變化以及與其他關(guān)聯(lián)因素的比較中去認(rèn)識(shí)相關(guān)生命過程的機(jī)理。隨著生命科學(xué)理論與技術(shù)的發(fā)展,越來越多翻譯過程的參與者被研究者所認(rèn)識(shí)到,但它們之間怎么相互合作并共同決定翻譯效率還缺乏細(xì)節(jié)的認(rèn)識(shí)。在此工作中,我們推斷最基本的翻譯元件tRNA和氨基酸應(yīng)該有共進(jìn)化關(guān)系且該關(guān)系有益于翻譯過程中的翻譯效率最大化和花費(fèi)最小化。在我們調(diào)查的古細(xì)菌、細(xì)菌和真核生物的410個(gè)基因組中有310個(gè)的tRNA基因拷貝數(shù)和氨基酸組成之間有顯著的共適應(yīng)關(guān)系,表明能效最大化構(gòu)成了蛋白質(zhì)翻譯過程中普遍的選擇壓力。另外,快速生長(zhǎng)和較大的細(xì)菌內(nèi)有更好的適應(yīng)性確定了這種選擇壓力的存在。在同一物種內(nèi),高表達(dá)的蛋白和應(yīng)激表達(dá)的蛋白具有更高的共適應(yīng)強(qiáng)度。更好的共適應(yīng)關(guān)系能通過加快某些蛋白質(zhì)的翻譯的方... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２本論文整體研究方案示意圖??注：本?

?為何呢？盡管同一個(gè)基因組或物種其ｔＲＮＡ基因拷貝數(shù)一致，但是每種不同的蛋白??質(zhì)具有不同的氨基酸組成（圖２－５Ａ）。以人■基因組為例，對(duì)一些具有??相似的ＧＣ含量和基因長(zhǎng)度的蛋白編碼基因，它們的共適應(yīng)迥異。我們對(duì)這些編碼??蛋白基因的ＧＣ含量位于６４％？６６％、長(zhǎng)度處于１４３００？１４７００ｂｐ范圍的蛋白計(jì)算了??ＴＡＡ＾〇?發(fā)現(xiàn)這些ＴＡＡＩ值有負(fù)的，如ＫＲＴＡＰ４－５、ＫＡＴＡＰ４－８、ＫＡＴＡＰ１２－３和??ＫＡＴＡＰ４－１１，他們的ＴＡＡＩ值基本為－０．１？０。也有ＴＡＡＩ比較高的，如ＵＱＣＣ３、??ＴＥＣＰＲ１、ＧＩＭＡＰ１和ＳＥＬＥＮＯＨ，他們的ＴＡＡＩ值基本大于０．５５。前者的ｔＲＮＡ基因??拷貝數(shù)頻率和氨基酸使用頻率二者得到非常差的線性擬合效果，而后者均能得到??顯著的線性關(guān)系（圖２－５Ｂ）。也就是說ＴＡＡＩ值最高的四個(gè)編碼蛋白的基因它們的??氨基酸使用與基因拷貝數(shù)頻率具有更一致的關(guān)系。在給定的基因組中，這種內(nèi)部??的共適應(yīng)關(guān)系普遍存在。這種關(guān)系的存在對(duì)翻譯過程的影響值得進(jìn)一步探討。??基因組內(nèi)部的選擇壓力可能直接的反映到翻譯效率上，如蛋白質(zhì)豐度，盡管??蛋白質(zhì)豐度、翻譯效率和選擇壓力之間并不能完全劃等號(hào)。共適應(yīng)關(guān)系最應(yīng)該反??映氨酰ｔＲＮＡ的供應(yīng)

?基因?基因??圖２－６?７尺平轉(zhuǎn)移基因共適應(yīng)關(guān)系較差??ｔＲＮＡ基因?ｔＲＮＡ?氨基酸?氨酸化?翻譯?蛋白質(zhì)??少碧?＿？?ｆ?？？？？？？?＾｜ｓｌｏｖＷ｜ｔｒ－？－＇ｌ?—?＂＊＂丄＊??多?ｉ?ｉ?ｉ?一?一柯一ｉ“““??ｔＲＮＡ豐度＝ｆ（豐度加權(quán)的氨基酸使用）?ｔＲＮＡ基因拷貝數(shù)頻率＝ｆ（蛋白組氨基酸使用頻率）??ｉｓ?ｆｔ，＊??罃?？?？?經(jīng)《■，?？??ＳＩ?，〇?ａ〇．?＊?＾??……—?？翡－?＾??ＭＭ?５?＾?Ｒ－０．３６７３?〇〇４??諦?？？？？?ｍ?ａ〇２?．?Ｒ＊？?０．８１７３??０?????０??—???〇?ｓ?ｉｏ?１５?２０?ｏ?ａ〇２?ａ〇４?ｏ．ｏｅ?ｏｍ?ａｉ??酵母ｔＲＮＡ豐度ＸＩ００００?酵母ｔＲＮＡ基因拷貝數(shù)頻率??圖２－７?ｔＲＮＡ基因拷貝與氨基酸

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]天演、進(jìn)化、進(jìn)步的內(nèi)涵及其關(guān)系研究述評(píng)[J]. 蘇中立.  安徽史學(xué). 2006(04)



本文編號(hào)：2919606