| dbo:abstract
|
- تفضيل الكودون أو تحيز استخدام الكودون (بالإنجليزية: Codon preference) هو الاختلاف في تواتر ظهور في منطقة مشفرة من الجينوم، أو تفضيل الكائنات لاستخدام كودون معين من عدة كودونات تشفر نفس الحمض الأميني. عموما، الشيفرة الجينية منحفظة بين الكائنات لكن تفضيل الكودون مختلف بينها، وخياراتها مختلفة في استخدام الكودونات الترادفية المتواترة والنادرة. وفي نفس الوقت، ذلك الخيار ليس ثابتا تماما بين مختلف الجينات في جينوم الكائن بحد ذاته. تسمى فرضية أن مختلف الكائنات لديها تفضيلات مختلفة لكودونات ترادفية معينة بفرضية تفضيل الكودون الجينومي. مع تراكم تسلسلات الجينومات الخاصة بمختلف الكائنات في قواعد البيانات من أجل تحليلها، أصبح واضحا أن التوزيع غير المتساوي للكودونات المترادفة تؤثر فيه قوى تطورية (الاصطفاء الطبيعي، الانحراف الجيني والطفرات) ويمكن أن يتجلى بطرق مختلفة في أجزاء من الجينات أو في الجينومات وفي مختلف الكائنات. (ar)
- Codonverwendung (englisch Codon Usage), auch Codon Bias, beschreibt das Phänomen, dass Varianten des universellen genetischen Codes von verschiedenen Spezies unterschiedlich häufig verwendet werden. Bestimmte Codons des degenerierten Codes werden bevorzugt benutzt, was letztlich der tRNA-Konzentration innerhalb der Zelle entspricht. Die Codonverwendung spielt eine große Rolle bei der Regulation der Proteinbiosynthese. Selten verwendete Codons können die Translation bremsen, während häufig genutzte Codons die Translation beschleunigen können. (de)
- Codon usage bias refers to differences in the frequency of occurrence of synonymous codons in coding DNA. A codon is a series of three nucleotides (a triplet) that encodes a specific amino acid residue in a polypeptide chain or for the termination of translation (stop codons). There are 64 different codons (61 codons encoding for amino acids and 3 stop codons) but only 20 different translated amino acids. The overabundance in the number of codons allows many amino acids to be encoded by more than one codon. Because of such redundancy it is said that the genetic code is degenerate. The genetic codes of different organisms are often biased towards using one of the several codons that encode the same amino acid over the others—that is, a greater frequency of one will be found than expected by chance. How such biases arise is a much debated area of molecular evolution. Codon usage tables detailing genomic codon usage bias for organisms in GenBank and RefSeq can be found in the HIVE-Codon Usage Tables (HIVE-CUTs) project, which contains two distinct databases, CoCoPUTs and TissueCoCoPUTs. Together, these two databases provide comprehensive, up-to-date codon, codon pair and dinucleotide usage statistics for all organisms with available sequence information and 52 human tissues, respectively. It is generally acknowledged that codon biases reflect a balance between mutational biases and natural selection (mutation–selection balance) for translational optimization. Optimal codons in fast-growing microorganisms, like Escherichia coli or Saccharomyces cerevisiae (baker's yeast), reflect the composition of their respective genomic transfer RNA (tRNA) pool. It is thought that optimal codons help to achieve faster translation rates and high accuracy. As a result of these factors, translational selection is expected to be stronger in highly expressed genes, as is indeed the case for the above-mentioned organisms. In other organisms that do not show high growing rates or that present small genomes, codon usage optimization is normally absent, and codon preferences are determined by the characteristic mutational biases seen in that particular genome. Examples of this are Homo sapiens (human) and Helicobacter pylori. Organisms that show an intermediate level of codon usage optimization include Drosophila melanogaster (fruit fly), Caenorhabditis elegans (nematode worm), Strongylocentrotus purpuratus (sea urchin), and Arabidopsis thaliana (thale cress). Several viral families (herpesvirus, lentivirus, papillomavirus, polyomavirus, adenovirus, and parvovirus) are known to encode structural proteins that display heavily skewed codon usage compared to the host cell. The suggestion has been made that these codon biases play a role in the temporal regulation of their late proteins. The nature of the codon usage-tRNA optimization has been fiercely debated. It is not clear whether codon usage drives tRNA evolution or vice versa. At least one mathematical model has been developed where both codon usage and tRNA expression co-evolve in feedback fashion (i.e., codons already present in high frequencies drive up the expression of their corresponding tRNAs, and tRNAs normally expressed at high levels drive up the frequency of their corresponding codons). However, this model does not seem to yet have experimental confirmation. Another problem is that the evolution of tRNA genes has been a very inactive area of research. (en)
- El sesgo en el uso de codones se refiere a las diferencias en la frecuencia de ocurrencia de codones sinónimos en el ADN codificante. Un codón es una serie de tres nucleótidos (un triplete) que codifica para un residuo específico de aminoácido en una cadena polipeptídica o para la terminación de la traducción (codón de parada). Hay en total 64 distintos codones (61 codones que codifican para aminoácidos y 3 codones de parada) pero hay solo 20 aminoácidos distintos. La sobreabundancia en el número de codones permite que varios aminoácidos sean codificados por más de un codón. Debido a esta redundancia, se dice que el código genético es degenerado. Los códigos genéticos de distintos organismos son normalmente sesgados hacia el uso de un particular codón sobre los demás codones que codifican para un mismo aminoácido, es decir, que un codón se encontrará con una frecuencia más elevada de la que esperaríamos por probabilidad. Cómo tales sesgos surgen es una área muy debatida en la evolución molecular. Tablas de uso de codones detallando el sesgo en el uso de codones para la mayoría de genomas de organismos depositados en GenBank y RefSeq se pueden encontrar en la base de datos HIVE-Codon Usage Tableo. Está generalmente reconocido que el sesgo de codones refleja un equilibrio entre los sesgos mutacionales y la selección natural en la optimización de la traducción. Los codones óptimos en organismos de crecimiento rápido, como Escherichia coli o Saccharomyces cerevisiae (la levadura del pan), reflejan respectivamente la composición genómica en el conjunto del ARNt. Se cree que el uso de codones óptimos ayuda a conseguir una tasa de traducción más alta y con más exactitud. A raíz de estos factores, se espera que la selección en la traducción sea más fuerte en genes de expresión elevada, como es en el caso de los organismos antes mencionados. En otros organismos que no presentan altas tasas de crecimiento o tienen genomas pequeños, la optimización en el uso de codones es normalmente ausente, y las preferencias en el uso del codón están determinadas por el característico sesgo mutacional observado en ese particular genoma. Ejemplos de este son Homo sapiens (humano) y Helicobacter pylori. Organismos que presentan un nivel de optimización en el uso de codones intermedio, incluye Drosophila melanogaster (mosca de la fruta), Caenorhabditis elegans (gusano nematodo), Strongylocentrotus purpuratus (erizo de mar) o Arabidopsis thaliana. Se sabe que varias familias virales (herpesvirus, lentivirus, papillomavirus, polyomavirus, adenovirus, y parvovirus), codifican proteínas estructurales que presentan un uso del codón muy sesgado, en comparación con la célula huésped. Se ha sugerido que este sesgo de codones juega un papel en la regulación temporal de sus proteínas tardías. La naturaleza del uso del codón-optimización del ARNt ha sido ferozmente debatida. No está claro si la utilización del codón conduce a la evolución del ARNt o es al revés. Al menos un modelo matemático se ha desarrollado donde ambos, uso del codón y la expresión del ARNt, co-evolucionan en forma de retroalimentación (es decir, codones que ya están presentes en altas frecuencias aumentan la expresión de sus correspondientes ARNts, y ARNts que se expresan normalmente en niveles altos incrementan la frecuencia de sus correspondientes codones). Sin embargo, este modelo no parece ser que tenga aún confirmación experimental. Otro problema es que la evolución de los genes del ARNt ha sido un área de investigación muy inactiva. (es)
- Le biais d'usage du code (RSCU, pour Relative Synonymous Codon Usage en anglais) désigne l'utilisation préférentielle d'un des triplets de nucléotides ou codons possibles pour coder un acide aminé. En effet, il existe en général plusieurs combinaisons de trois nucléotides codant le même acide-aminé (sauf pour la méthionine et le tryptophane), appelés codons synonymes, mais certaines de ces combinaisons sont en général utilisées préférentiellement par la cellule. Cette préférence dépend à la fois de l'organisme, du génome (nucléaire, mitochondrial, chloroplastique…). Elle est cependant globalement conservée à l'intérieur des gènes portés par un même génome. (fr)
- Per codon usage bias si intende il fenomeno per cui i codoni sinonimi non sono utilizzati in maniera uniforme, ma vi è una preferenza nell'uso di certi codoni rispetto ad altri nel codificare un dato amminoacido. Un codone è una serie di tre nucleotidi (tripletta) che codifica per uno specifico residuo amminoacidico in una catena polipeptidica o, alternativamente, per la fine della traduzione proteica (codone di stop). Esistono in tutto 64 codoni (61 sono quelli codificanti per gli amminoacidi, 3 invece sono quelli che determinano la terminazione della traduzione) per i 20 differenti amminoacidi proteici, motivo per cui il codice genetico è detto degenerato (o ridondante): ogni amminoacido può essere codificato da più codoni, detti sinonimi. L’uso di un codone sinonimo rispetto ad un altro è indistinguibile a livello del prodotto proteico; tuttavia, alcuni tra i codoni sinonimi mostrano una frequenza di utilizzo superiore a quella attesa se la loro scelta avvenisse semplicemente in maniera casuale. Tale uso preferenziale dei codoni sinonimi è stato per la prima volta individuato intorno al 1970 ed è un fenomeno oggi noto come codon usage bias. (it)
- 코돈 사용빈도 편향(영어: Codon usage bias)은 DNA 코딩에서 동류 코돈의 발생 빈도 차이를 의미한다. 코돈은 폴리펩티드 연쇄체(DNA 발현으로 인해 생성되는 단백질)의 특정 아미노산 잔기(residue)를 암호화하는 3개의 뉴클레오타이드를 의미한다. 코돈은 64 종류(61개의 코돈과 3개의 종결 코돈)가 존재하지만, 그것이 지정하는 아미노산은 20가지에 불과하다. 코돈 사용빈도 편향은 여기서 코돈의 종류는 다르나, 결과적으로는 같은 아미노산을 지정하는 종류의 코돈이 특정 부위에서 과밀하게 분포되는 현상을 의미한다. 이러한 사용빈도 편향 현상은 진화 과정에서 유의한 의미를 지닌다는 것이 HIVE-Codon Usage Tables (HIVE-CUTs)와 같은 유전학계의 여러 프로젝트에서 증명되었다. 특히, CoCoPUTs와 TissueCoCoPUTs와 같은 프로젝트에서 산출한 데이터에서는 발현 가능한 서열 정보 52개를 기준으로 이것들의 사용빈도 편향을 통계화하였다. 코돈 편향은 번역 최적화를 위한 돌연변이 편향과 자연 선택 사이의 균형을 반영한다는 것이 일반적으로 인정된다. 특히, 진화 속도가 빠른 대장균과 출아형효모(Saccharomyces cerevisiae)는 최적의 코돈 편향을 tRNA 풀에 빠르게 반영하는 것이 밝혀졌다. 코돈 편향에 의한 코돈의 최적화는 더 빠른 번역 속도와 높은 번역, 발현 정확성을 당성하는 데에 유리한 조건을 형성한다. 그리고 상기된 바와 같이, 코돈 편향은 고도로 발달한 유전자풀에서 더욱 활발할 것으로 예측되고 있다. 반면, 높은 진화 성장을 갖추지 않았거나, 게놈 크기가 작은 다른 유기체에서는 코돈 사용빈도 편향은 일반적으로 결여된다. 코돈 편향에서 표적으로 하는 특정 코돈에 대한 선호도는 게놈 내 특정한 돌연변이 편향에 의해 결정된다. 이러한 현상의 예는 호모 사피엔스 사피엔스종과 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)에서 관찰된다. (ko)
- Viés de uso de códon (português brasileiro) ou codão (português europeu) refere-se a diferenças na frequência de ocorrência de códons sinônimos na codificação de DNA. Um códon é uma série de três nucleotídeos (um tripleto) que codifica um aminoácido resíduo específico em uma cadeia de polipeptídeo ou para a terminação de translação (códons de parada). Existem 64 códons diferentes (61 códons codificando para aminoácidos mais 3 códons de parada) mas apenas 20 aminoácidos diferentes traduzidos. A superabundância no número de códons permite que muitos aminoácidos sejam codificados por mais de um códon. Por causa de tal redundância, é dito que o código genético é degenerado. Os códigos genéticos de diferentes organismos são frequentemente inclinados a usar um dos vários códons que codificam o mesmo aminoácido sobre os outros — isto é, uma maior frequência de um será encontrada do que o esperado por acaso. Como tais vieses surgem é uma área muito debatida de evolução molecular. Tabelas de uso de códons detalhando o viés de uso de códon genômico para a maioria dos organismos em GenBank e pode ser encontrado no HIVE-Codon Usage Table database. É geralmente reconhecido que os vieses de códon refletem um equilíbrio entre vieses mutacionais e seleção natural para otimização translacional. Códons ótimos em microrganismos de crescimento rápido, como Escherichia coli ou Saccharomyces cerevisiae (fermento de padeiro), reflete a composição de seus respectivos pool de tRNA genômico. Acredita-se que os códons ideais ajudam a alcançar taxas de tradução mais rápidas e alta precisão. Como resultado desses fatores, espera-se que a seleção translacional seja mais forte em genes altamente expressos, como é de fato o caso para os organismos acima mencionados. Em outros organismos que não apresentam altas taxas de crescimento ou que apresentam genomas pequenos, a otimização do uso de códons está normalmente ausente, e as preferências dos códons são determinadas pelos vieses mutacionais característicos vistos naquele genoma específico. Exemplos disso são Homo sapiens (humano) e Helicobacter pylori. Organismos que mostram um nível intermediário de otimização de uso de códons incluem Drosophila melanogaster (moscas das frutas), Caenorhabditis elegans (verme nematódeo), Strongylocentrotus purpuratus (ouriço-do-mar) ou Arabidopsis thaliana (uma espécie de agrião, primeira planta cujo genoma foi completamente sequenciado). Diversas famílias virais (herpesvírus, lentivírus, papilomavírus, , adenovírus e parvovírus) são conhecidos por codificarem proteínas estruturais que exibem um uso de códons fortemente enviesados em comparação com a célula hospedeira. Sugeriu-se de que esses vieses de códon desempenham um papel na regulação temporal de suas proteínas tardias. A natureza da otimização do tRNA de uso do códon tem sido intensamente debatida. Não está claro se as unidades de uso de códon conduzem a evolução do tRNA ou vice versa. Pelo menos um modelo matemático foi desenvolvido onde tanto o uso de códons quanto a expressão de tRNA coevoluem numa forma de feedback (i.e., códons já presentes em altas frequências aumentam a expressão de seus correspondentes tRNAs, e tRNAs normalmente expressos em altos níveis aumentam a frequência de seus códons correspondentes). No entanto, este modelo não parece ainda ter confirmação experimental. Outro problema é que a evolução dos genes de tRNA tem sido uma área de pesquisa muito inativa. (pt)
- Предпочте́ние кодо́нов — понятие, описывающее явление неравных частот встречаемости синонимичных кодонов в кодирующих областях генома. В целом генетический код консервативен среди организмов. Однако предпочтение кодонов варьируется между организмами: в разных организмах выбор частых и редких синонимичных кодонов различен. В то же время этот выбор более или менее постоянен в разных генах одного генома. Гипотеза о том, что различные организмы имеют различные предпочтения, получила название геномной гипотезы предпочтения кодонов. По мере накопления доступных для анализа нуклеотидных последовательностей из разных организмов становилось понятно, что неравное распределение синонимичных кодонов находится под действием эволюционных сил (естественный отбор, дрейф генов, мутации) и может проявляться по-разному в разных участках генов, геномов и в разных организмах. (ru)
|
| rdfs:comment
|
- Codonverwendung (englisch Codon Usage), auch Codon Bias, beschreibt das Phänomen, dass Varianten des universellen genetischen Codes von verschiedenen Spezies unterschiedlich häufig verwendet werden. Bestimmte Codons des degenerierten Codes werden bevorzugt benutzt, was letztlich der tRNA-Konzentration innerhalb der Zelle entspricht. Die Codonverwendung spielt eine große Rolle bei der Regulation der Proteinbiosynthese. Selten verwendete Codons können die Translation bremsen, während häufig genutzte Codons die Translation beschleunigen können. (de)
- Le biais d'usage du code (RSCU, pour Relative Synonymous Codon Usage en anglais) désigne l'utilisation préférentielle d'un des triplets de nucléotides ou codons possibles pour coder un acide aminé. En effet, il existe en général plusieurs combinaisons de trois nucléotides codant le même acide-aminé (sauf pour la méthionine et le tryptophane), appelés codons synonymes, mais certaines de ces combinaisons sont en général utilisées préférentiellement par la cellule. Cette préférence dépend à la fois de l'organisme, du génome (nucléaire, mitochondrial, chloroplastique…). Elle est cependant globalement conservée à l'intérieur des gènes portés par un même génome. (fr)
- تفضيل الكودون أو تحيز استخدام الكودون (بالإنجليزية: Codon preference) هو الاختلاف في تواتر ظهور في منطقة مشفرة من الجينوم، أو تفضيل الكائنات لاستخدام كودون معين من عدة كودونات تشفر نفس الحمض الأميني. عموما، الشيفرة الجينية منحفظة بين الكائنات لكن تفضيل الكودون مختلف بينها، وخياراتها مختلفة في استخدام الكودونات الترادفية المتواترة والنادرة. وفي نفس الوقت، ذلك الخيار ليس ثابتا تماما بين مختلف الجينات في جينوم الكائن بحد ذاته. تسمى فرضية أن مختلف الكائنات لديها تفضيلات مختلفة لكودونات ترادفية معينة بفرضية تفضيل الكودون الجينومي. (ar)
- Codon usage bias refers to differences in the frequency of occurrence of synonymous codons in coding DNA. A codon is a series of three nucleotides (a triplet) that encodes a specific amino acid residue in a polypeptide chain or for the termination of translation (stop codons). (en)
- El sesgo en el uso de codones se refiere a las diferencias en la frecuencia de ocurrencia de codones sinónimos en el ADN codificante. Un codón es una serie de tres nucleótidos (un triplete) que codifica para un residuo específico de aminoácido en una cadena polipeptídica o para la terminación de la traducción (codón de parada). (es)
- Per codon usage bias si intende il fenomeno per cui i codoni sinonimi non sono utilizzati in maniera uniforme, ma vi è una preferenza nell'uso di certi codoni rispetto ad altri nel codificare un dato amminoacido. (it)
- 코돈 사용빈도 편향(영어: Codon usage bias)은 DNA 코딩에서 동류 코돈의 발생 빈도 차이를 의미한다. 코돈은 폴리펩티드 연쇄체(DNA 발현으로 인해 생성되는 단백질)의 특정 아미노산 잔기(residue)를 암호화하는 3개의 뉴클레오타이드를 의미한다. 코돈은 64 종류(61개의 코돈과 3개의 종결 코돈)가 존재하지만, 그것이 지정하는 아미노산은 20가지에 불과하다. 코돈 사용빈도 편향은 여기서 코돈의 종류는 다르나, 결과적으로는 같은 아미노산을 지정하는 종류의 코돈이 특정 부위에서 과밀하게 분포되는 현상을 의미한다. 이러한 사용빈도 편향 현상은 진화 과정에서 유의한 의미를 지닌다는 것이 HIVE-Codon Usage Tables (HIVE-CUTs)와 같은 유전학계의 여러 프로젝트에서 증명되었다. 특히, CoCoPUTs와 TissueCoCoPUTs와 같은 프로젝트에서 산출한 데이터에서는 발현 가능한 서열 정보 52개를 기준으로 이것들의 사용빈도 편향을 통계화하였다. (ko)
- Viés de uso de códon (português brasileiro) ou codão (português europeu) refere-se a diferenças na frequência de ocorrência de códons sinônimos na codificação de DNA. Um códon é uma série de três nucleotídeos (um tripleto) que codifica um aminoácido resíduo específico em uma cadeia de polipeptídeo ou para a terminação de translação (códons de parada). (pt)
- Предпочте́ние кодо́нов — понятие, описывающее явление неравных частот встречаемости синонимичных кодонов в кодирующих областях генома. В целом генетический код консервативен среди организмов. Однако предпочтение кодонов варьируется между организмами: в разных организмах выбор частых и редких синонимичных кодонов различен. В то же время этот выбор более или менее постоянен в разных генах одного генома. Гипотеза о том, что различные организмы имеют различные предпочтения, получила название геномной гипотезы предпочтения кодонов. (ru)
|
