細菌復制鏈偏差及其內(nèi)在機制.pdf

1、由不對稱復制方式造成的前導鏈和滯后鏈在多種生物特征上體現(xiàn)出了鏈偏差。隨著大規(guī)模高通量測序的發(fā)展,在越來越多的基因組中發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象,搞清楚兩條復制鏈間的差異對理解復制機制有重要意義,但目前還沒有文章系統(tǒng)的研究各類鏈偏差及其內(nèi)在機制。因此本文就細菌復制鏈偏差進行了全面探討,整個內(nèi)容分為以下三個部分:
　　1.對廣泛存在于細菌當中的各類復制鏈偏差做綜述和研究。共討論了5種鏈偏差,包括基因位置,開放閱讀框ORF的數(shù)目,堿基組成,堿基替代率

2、以及基因長度。分別對每一種偏差總結(jié)了研究現(xiàn)狀及偏差內(nèi)在機制(從突變和選擇兩方面討論)并且以Clostridium acetobutylicum ATCC824為例來分析相關(guān)偏差。結(jié)果顯示前導鏈和滯后鏈在ORF數(shù)目及基因長度方面沒有明顯差異,而在其他三個特征中存在顯著偏差。
　　2.對于基因組的研究,首先要基于序列組成,組成特征決定了結(jié)構(gòu)特征。因此這部分我們重點研究了鏈偏差當中的組成偏差及其各種影響因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　(1)

3、專性胞內(nèi)菌比其他細菌在總體上有更強的組成偏差。
　　(2)19個細菌門當中, Fusobacteria的物種具有最強的組成偏差,Firmicutes次之。
　　(3)翻譯選擇強度和增代時間分別對組成偏差的影響都不明顯。
　　(4)與組成偏差存在顯著負相關(guān)的因素有GC含量,基因組大小,重組率以及COG功能類的A,C,I,Q類。
　　(5)與組成偏差存在強烈正相關(guān)的特征有前導鏈基因密度,COG功能類的D,F,J,L,

4、V類。
　　(6)在所有與組成偏差相關(guān)的生物因素中前導鏈基因密度和COG功能類的C子類貢獻率較大。
　　因此鏈組成偏差的產(chǎn)生與多種因素及其不同比重都有密切關(guān)系。
　　3.密碼子使用偏性廣泛存在于原核生物與真核生物中,具有重要的生物學意義,而在某些細菌中,鏈組成偏差的程度強烈到足以使前導鏈和滯后鏈的基因存在分離的密碼子使用。因此,這里建立了一個密碼子對應分析數(shù)據(jù)庫 CCD。該數(shù)據(jù)庫分別采用對應分析CA和群內(nèi)對應分析WCA