菜青虫中肠表达基因密码子使用偏好性分析

为了解菜青虫(Pieris rapae)中肠表达基因密码子使用偏好性特点,为运用基因工程技术异源表达菜青虫丝氨酸蛋白酶提供理论依据,对菜青虫中肠转录组中共51457条全长序列,使用CodonW、CUSP、CHIPS软件分析其密码子GC含量特点、有效密码子数(Effective number of codons,ENC)、相对同义密码子使用概率(Relative synony-mous codon usage,RSCU)和密码子使用频率等参数,来衡量菜青虫的密码子使用偏好性.结果显示,平均总GC含量为40.43％,平均第3位碱基的GC含量(GC3)为38.16％;ENC数值在22.81～61.00之间,平均ENC为53.12,ENC小于35的有1160条,占总数的2.25％,表明基因密码子整体偏好性程度不高,但不同基因之间存在明显密码子使用偏好性;转录组密码子对以A或U结尾的密码子有明显的使用偏好性,GAA、UUU、AAU和UAU 4个密码子为菜青虫中肠表达基因的最优密码子.比较分析了菜青虫中肠参与消化的丝氨酸蛋白酶(胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶)与6种不同异源表达宿主密码子使用偏好性,结果显示表达最困难宿主是大肠杆菌B,其次是昆虫High5细胞和哺乳动物HEK293S细胞,烟草、毕赤酵母和拟南芥表达难度相对较低.