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钱文峰和张建之发表论文澄清在研究同义密码子使用时的相关性与因果关系证据

  基因组中同义密码子的使用频率往往存在差异,这一现象被称为密码子使用偏好。基因表达水平与密码子使用偏好在基因组水平的正相关关系最近被作为密码子使用偏好调控基因转录的证据。中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究员与密歇根大学张建之教授发表论文澄清,该正相关关系不能作为支持密码子使用偏好影响基因转录这一因果关系的证据。 

    

  论文阐述了两种无需密码子使用偏好影响基因转录的这个因果关系即可解释基因表达水平与密码子使用偏好之间正相关关系的机制。第一,基因的高水平表达意味着对其翻译速率和准确性的更强的自然选择,在长期进化中可以促使高表达基因使用偏好密码子。第二,在进化中提高一个基因表达水平的选择压力会同时促进提高转录和mRNA稳定性的突变的积累——而后者受到密码子使用偏好的调控——因此,这种自然选择会促使基因转录活性与密码子使用偏好的共进化。该论文指出了在全基因组范围研究同义密码子使用时可能存在的证据误区,为进一步解析密码子使用的进化与调控规律建立了证据标准。 

    

  上述论文(Codon usage bias and nuclear mRNA concentration: Correlation vs. causation)于202153日在线发表于《美国科学院院报》(DOI:10.1073/pnas.2104714118)。钱文峰和张建之是该论文的共同通讯作者。