20、基因组内和跨基因组密码子使用的可视化研究

基因组内和跨基因组密码子使用的可视化研究

1. 蛋白质编码基因的三联体结构基础

蛋白质编码基因的三联体结构有一些基本术语需要了解。在密码子中，三个连续的碱基分别编号为 1、2 和 3；而在 tRNA 中，反密码子的位置是 34、35 和 36。密码子与对应的反密码子之间以反平行的方式形成小螺旋，即两条核苷酸链的方向相反，从 5′到 3′。

tRNA 反密码子茎环内核苷残基的转录后修饰（如红色椭圆所示）能促进和稳定正确的密码子 - 反密码子相互作用。例如，tRNA 中第 34 位尿苷的修饰使其能与密码子 UUG 第三位（摆动位）的鸟嘌呤形成非沃森 - 克里克配对。此外，反密码子外的核苷（如第 37 位）的修饰对解码过程也很重要。

2. 遗传密码的可视化表示

2.1 表格、轮状图和超立方体

遗传密码的表格和轮状图是最早的密码子组织可视化表示方式。表格和轮状图都能为读者提供每个密码子所编码的氨基酸信息。通常代码中的碱基按 U、C、A、G 的顺序呈现，若偏离此顺序会产生新的密码子分组，这暗示了三联体密码可能从二联体密码进化而来，以及六重简并密码子框在平衡原核生物基因组 GC 含量中的作用。

密码子还可以通过其他方式排列，以展示基因表达过程的其他方面。例如，参与 tRNA 充电的氨酰 - tRNA 合成酶（aRSs）分为结构不同的 I 类和 II 类，aRS 类别与密码子的对应关系可以用超立方体的形式可视化。
|可视化方式|特点|
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|表格|最早的可视化方式之一，提供密码子编码氨基酸信息|
|轮状图|如教科书版本的轮状图，从内到外读取 mRNA 三联体，