細(xì)菌復(fù)制鏈偏差及其內(nèi)在機(jī)制.pdf

1、由不對(duì)稱(chēng)復(fù)制方式造成的前導(dǎo)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(cè)序的發(fā)展,在越來(lái)越多的基因組中發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象,搞清楚兩條復(fù)制鏈間的差異對(duì)理解復(fù)制機(jī)制有重要意義,但目前還沒(méi)有文章系統(tǒng)的研究各類(lèi)鏈偏差及其內(nèi)在機(jī)制。因此本文就細(xì)菌復(fù)制鏈偏差進(jìn)行了全面探討,整個(gè)內(nèi)容分為以下三個(gè)部分:
　　1.對(duì)廣泛存在于細(xì)菌當(dāng)中的各類(lèi)復(fù)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(kāi)放閱讀框ORF的數(shù)目,堿基組成,堿基替代率

2、以及基因長(zhǎng)度。分別對(duì)每一種偏差總結(jié)了研究現(xiàn)狀及偏差內(nèi)在機(jī)制(從突變和選擇兩方面討論)并且以Clostridium acetobutylicum ATCC824為例來(lái)分析相關(guān)偏差。結(jié)果顯示前導(dǎo)鏈和滯后鏈在ORF數(shù)目及基因長(zhǎng)度方面沒(méi)有明顯差異,而在其他三個(gè)特征中存在顯著偏差。
　　2.對(duì)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(diǎn)研究了鏈偏差當(dāng)中的組成偏差及其各種影響因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　(1)

3、專(zhuān)性胞內(nèi)菌比其他細(xì)菌在總體上有更強(qiáng)的組成偏差。
　　(2)19個(gè)細(xì)菌門(mén)當(dāng)中, Fusobacteria的物種具有最強(qiáng)的組成偏差,Firmicutes次之。
　　(3)翻譯選擇強(qiáng)度和增代時(shí)間分別對(duì)組成偏差的影響都不明顯。
　　(4)與組成偏差存在顯著負(fù)相關(guān)的因素有GC含量,基因組大小,重組率以及COG功能類(lèi)的A,C,I,Q類(lèi)。
　　(5)與組成偏差存在強(qiáng)烈正相關(guān)的特征有前導(dǎo)鏈基因密度,COG功能類(lèi)的D,F,J,L,

4、V類(lèi)。
　　(6)在所有與組成偏差相關(guān)的生物因素中前導(dǎo)鏈基因密度和COG功能類(lèi)的C子類(lèi)貢獻(xiàn)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(xué)意義,而在某些細(xì)菌中,鏈組成偏差的程度強(qiáng)烈到足以使前導(dǎo)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(gè)密碼子對(duì)應(yīng)分析數(shù)據(jù)庫(kù) CCD。該數(shù)據(jù)庫(kù)分別采用對(duì)應(yīng)分析CA和群內(nèi)對(duì)應(yīng)分析WCA