起译密码子AUG侧翼序列对水稻基因表达水平的影响

对541条水稻基因序列测定了其起译密码子AUG侧翼区序列(-20～+6)不同位点的同义密码子偏性及基因表达水平。结果表明,与密码子适应指数(CAI)和密码子偏好指数(CPP)、mRNA丰度呈显著或极显著相关的位点分别有5个(-19、-18、-9、-4和+5)、8个(-19、-18、-14、-9、-6、-4、-1和+5)和7个(-18、-16、-15、-9、-7、-1和+6),其中只有-4和+5位点与CAI和CPP的值正相关,表明上述位点在转录水平上处于有利进化的自然选择压。对高表达的变应原蛋白基因7个特殊位点(-18、-16、-15、-9、-7、-1和+6)的碱基作定点突变分子模拟,其表达量分别降低63.3%和72.5%,显示了这些位点对基因表达的重要性。AUG侧翼序列适应指数(AUGCAI)与侧翼区的G+C含量呈高度正相关(r=0.625),表明在AUG侧翼富集G+C对翻译起始更有效。紧邻起译密码子AUG侧翼序列8个位点(-6～-1和+4～+6,除-4外)对G或C强烈偏好,暗示这是调节翻译起始效率以及同义密码子偏性的重要因素之一,尤其是在高表达基因中。