Analyse du biais d'utilisation des codons du génome du chloroplaste de Cistanche

Abstrait:

Objectif Clarifier le biais d'utilisation des codons et les facteurs d'influence du génome du chloroplaste chez quatre plantes médicinales de Cistanche spp. Méthodes Les paramètres de biais d'utilisation des codonsCistanche désertique, Cistanchesalsa etCistanchetubuleuxont été analysés par CUSP, CodonW 1.4.2, SPSS et Microsoft Excel.

Résultats Les génomes chloroplastiques de quatre espèces de Cistanche avaient des modèles d'utilisation de codons similaires, la troisième base des codons se terminant toutes par A/T et ayant tendance à utiliser les bases A/T plus favorablement.

Les valeurs ENC (nombre effectif de codons) des quatre espèces étaient toutes supérieures à 35, ce qui indique que la préférence de codons des gènes chloroplastiques chez Cistanche spp. est faible. Les résultats du graphique de neutralité, du graphique ENC, du graphique de biais PR2- et de l'analyse des correspondances ont indiqué que la sélection naturelle était le principal facteur influençant le biais d'utilisation des codons du génome chloroplastique chez Cistanche spp. Les valeurs RSCU (utilisation relative des codons synonymes) ont été utilisées pour identifier quatre codons optimaux partagés par quatre espèces de Cistanche spp.

Conclusion Dans cette étude, nous avons analysé le biais d'utilisation des codons des génomes chloroplastiques de quatre espèces deCistanche tubulosa. et a révélé les facteurs d'influence affectant le biais des codons, qui ont fourni la base théorique correspondante pour étudier l'évolution systématique, l'adaptation environnementale et l'amélioration de la race deCistancheau niveau moléculaire.

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Cistanche Hoffmans. & Link est une plante herbacée parasite vivace de la famille des Orobanchaceae, principalement distribuée en Europe et en Asie, avec quatre espèces deCistancheen Mongolie intérieure, Ningxia, Gansu, Qinghai et Xinjiang [1].

Parmi eux,Cistanche deserticola Maa la valeur médicinale la plus élevée et est connu sous le nom de "ginseng du désert" car il pousse principalement dans les zones désertiques. Cependant, les plantes médicinales du genre Cistanche sont confrontées à une confusion dans la classification des plantes [2] et à une confusion dans l'utilisation des espèces disponibles dans le commerce [3]. Les chloroplastes sont le site de la photosynthèse de la plupart des plantes vertes, sont impliqués dans les activités métaboliques développementales et secondaires [4] et coordonnent l'expression des gènes entre les organites et le génome nucléaire [5]. Les chloroplastes ont un génome hérité de manière autonome et sont largement utilisés dans des études telles que l'analyse phylogénétique des plantes, l'identification des espèces et l'expression de la diversité génétique. Ces dernières années, avec la maturation de la technologie de séquençage à haut débit du génome des chloroplastes, plusieurs plantes du genre Cistanche, Cistanche salina C. salsa (CA Mey.) G. Beck, Cistanche salsa C. sinensis G. Beck et Cistanche tubulosa Wight ont été soumis à des études de séquençage des chloroplastes, et leur phylogénie et génétique Cependant, aucune étude sur la préférence des codons du génome des chloroplastes de Cistanche spp. a été reporté.

Le codon, également appelé code génétique, est le pont entre les acides nucléiques et les protéines. pont entre les acides nucléiques et les protéines, et est un élément important de reconnaissance et de transmission de l'information génétique biologique. ].

En raison des différences dans le processus de traduction des protéines entre les espèces, il existe une tendance à utiliser un ou plusieurs processus de traduction d'espèces différentes, elles ont tendance à utiliser un ou plusieurs codons synonymes spécifiques. Ce phénomène est appelé biais d'utilisation des codons (CUB) [9]. Ce phénomène est appelé biais d'utilisation des codons (CUB) [9], et la préférence des codons a un impact significatif sur la traduction de l'ARNm, la transcription de l'ADN, la structure, l'expression et l'expression des protéines. la préférence des codons joue un rôle important dans la traduction de l'ARNm, la transcription de l'ADN, la structure, l'expression, la fonction et le repliement co-traductionnel des protéines, ainsi que d'autres processus métaboliques cellulaires. La préférence des codons joue un rôle important dans les processus métaboliques cellulaires tels que la traduction de l'ARNm, la transcription de l'ADN, la structure, l'expression, la fonction et le repliement co-traductionnel des protéines [10]. Shi Yanshuo et al [11] ont analysé la préférence de codons de quatre espèces de Panax ginseng en analysant la préférence de génome de chloroplaste de quatre Panax Linn. en analysant la préférence des codons des génomes chloroplastiques de quatre Panax Linn. plantes et déduit que les plantes du même genre sont plus proches les unes des autres. Song Yun et al [12] ont démontré que le gène ICE1 pouvait être optimisé en fonction de la préférence des codons, le rendant plus résistant au stress à basse température.

Song Yun et al [12] ont démontré que le gène ICE1 pouvait être optimisé pour une expression sous un stress à basse température en fonction de la préférence des codons ; Li Xianhuang et al [13] ont découvert que Li Xianhuang et al [13] ont découvert que la préférence des codons pouvait refléter les relations évolutives entre les espèces; Zhang Jun Yan Li et al [13] ont découvert que la préférence des codons reflète la relation évolutive entre les espèces ; Jun Yan Zhang et al [14] ont démontré que la mutation et la sélection naturelle affectent ensemble l'expression de Swertia bimaculate (L.). Zhang Junyan et al [14] ont démontré que la mutation et la sélection naturelle se combinaient pour affecter la relation évolutive de Swertia bimaculate (Sieb. et Zucc.) Hook. F. et Thoms. ex CB Clark chloroplaste génome codon préférence pour swertia bimaculate (Sieb. et Zucc.) Hook. F. et Thoms. L'étude des préférences de codons génomiques des chloroplastes dans les génomes des chloroplastes végétaux a été menée pour fournir une base pour la domestication du rutabaga. Par conséquent, l'étude des modèles d'utilisation des codons des génomes des chloroplastes végétaux peut fournir une base pour la domestication du rutabaga. Par conséquent, l'étude des modèles d'utilisation des codons des génomes des chloroplastes peut aider à améliorer l'efficacité des mécanismes moléculaires de construction de vecteurs d'expression génique d'adaptation à l'environnement et d'amélioration des variétés végétales. Par conséquent, l'étude des modèles d'utilisation des codons des génomes de chloroplastes végétaux peut fournir un support de données pour améliorer l'efficacité de la construction de vecteurs d'expression génique, explorer les relations évolutives des espèces, comprendre les mécanismes moléculaires d'adaptation à l'environnement et améliorer les espèces végétales [15].