Index adaptace kodonů - Codon Adaptation Index

The Index adaptace kodonů (CAI)^[1] je nejrozšířenější technikou pro analýzu Předpětí použití kodonu. Na rozdíl od jiných opatření zkreslení používání kodonů, jako napříkladefektivní počet kodonů „(Nc), která měří odchylku od jednotného zkreslení (nulová hypotéza), měří CAI odchylku dané genové sekvence kódující protein vzhledem k referenční sadě genů. CAI se používá jako kvantitativní metoda předpovídání úrovně exprese genu na základě jeho kodonové sekvence.^[1]

Odůvodnění

V ideálním případě je referenční sada v CAI složena z vysoce exprimovaných genů, takže CAI poskytuje indikaci úrovně genové exprese za předpokladu, že existuje translační výběr k optimalizaci genových sekvencí podle jejich úrovní exprese. Důvod pro to je dvojí: vysoce exprimované geny musí soutěžit o zdroje (tj. Ribozomy) v rychle rostoucích organismech a má smysl, aby byly také přesněji přeloženy. Obě hypotézy vedou k vysoce exprimovaným genům využívajícím většinou kodony pro druhy tRNA, které jsou v buňce hojné.

Implementace

Pro každou aminokyselinu v genu je hmotnost každého z jejích kodonů představovaná parametrem nazývaným relativní adaptivita (w_i), se počítá ze sady referenčních sekvencí jako poměr mezi pozorovanou frekvencí kodonu F_i a frekvence nejčastějšího synonymního kodonu F_j pro tu aminokyselinu.

${ displaystyle w_ {i} = { frac {f_ {i}} { max (f_ {j})}} qquad i, j v [{ text {synonymní kodony pro aminokyseliny}}]}$

CAI genu je jednoduše definována jako geometrický průměr hmotnosti spojené s každým kodonem po celé délce (L) genové sekvence (měřeno v kodonech).^[2]

${ displaystyle { text {CAI}} = ( Pi _ {i = 1} ^ {L} w_ {i}) ^ { frac {1} {L}}}$

Viz také

• Předpětí použití kodonu
• Genetický kód
• Codon

Reference