基因组所合作钻研揭示密码子表的内涵法规
对绝大无数物种来说 ，表界所能提供的能源是有限的 ，若何有效利用有限的资源 ，往往对物种的生计起决定作用。 中科院北京基因组钻研所基因组科学与信息重点尝试室胡松年组客座钻研员陈卫华博士以及德国杜塞尔多夫大学、欧洲分子生物尝试室的合作者们从全新的角度启程 ，对“能量节俭”压力下基因组的演化情况进行了系统钻研。钻研成就于4月21日在Nature communications 杂志上在线颁发。
钻研人员首先为细胞内最重要的两类大分子 ，核酸和氨基酸加上了“价值标签” ，即它们合成时所必要的ATP数量。各个分子的价值是不一样的 ，好比核酸A约莫是T的1.5倍 ，而G则是C的1.3倍；氨基酸则普遍比核酸要贵些。从“价值”的角度看 ，任何DNA突变（好比从A变为T） ，不论是否有职能上的影响 ，城市带来价值上的改观。
由于基因组上的蛋白编码区会被转录成千上万次 ，当编码区发生突变时 ，核酸价值上的改观会因转录而放大。因而钻研人员揣摩 ，转录会促使编码区偏差于使用便宜的碱基。通过度析公共数据库里的1500个细菌基因组 ，这一揣摩得到了验证。
转录天生的mRNA还会通过翻译领导蛋白质的天生；也就是说 ，mRNA上的信息会被进一步扩增。当编码区的突变扭转编码的氨基酸时 ，好比nonsynonymous 位点（ns 位点） ，分歧氨基酸价值上的差距也会被放大。如果“能量节俭”在氨基酸水平也是成立的 ，那么翻译会促使编码区（至少是编码区的ns位点）编码较便宜的氨基酸。
也就是说 ，在不思考职能问题的前提下 ，编码区ns位点的突变方向 ，不仅取决于突变前后核酸的价值变动 ，还取决于氨基酸的价值变动。那么核酸与氨基酸之间的对应关系是由什么决定的呢？密码子表！
通过仿照 ，钻研人员发现一个有趣的景象 ，即高价的核酸编码出来的氨基酸比力便宜；而廉价的核酸编码出来的氨基酸比力贵。他们把这种景象称为能量衡量（energy tradeoff）。
也就是说 ，在ns位点上 ，由于得到的mRNA便宜 ，转录偏差于使用便宜的核酸 ，而由于得到的氨基酸便宜 ，翻译偏差于使用贵的核酸。由于氨基酸的均匀价值更高 ，ns位点总体上偏差于使用贵的核酸。
由于转录和翻译是选择的两大助力 ，这种趋向随编码基因的表白丰度而更为显著。
除钻研自身所揭示的景象之表 ，该了局还在进化生物学领域有宽泛的影响：从能量利用的角度上看 ，所有突变城市受到选择；G+C的价值高于A+T；同时高GC%的密码子编码出来的氨基酸更便宜。也就是说 ，基因组的GC含量( GC-content )决定了细胞能量在RNA和蛋白质之间的分配。低GC%的物种中 ，蛋白质较贵 ，会占用更多的细胞资源。这就意味着低GC%的基因组没法子职守好多的编码基因；这也诠氏缢为什么低GC%的物种基因组往往较幼 ，而高GC%物种的基因组能够较大。
当两个codon编码统一氨基酸时（synonymous codon） ，能量节俭准则会优先使用价值便宜的codon。因而 ，能量节俭是造成密码子使用偏好（codon usage bias）的动力之一 ，但能量节俭并不是细胞内的唯一准则。细胞中tRNA的拷贝数往往与codon的使用频率相匹配 ，这种景象被称为二者的共进化。该钻研第一次为这种关联指出了方向性。
密码子、核酸的相对价值与其编码的氨基酸的价值的对应关系
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