Анализ закономерностей использования кодонов у Hirudinaria manillensis выявляет предпочтение кодонов, оканчивающихся на GC, обусловленное доминирующими ограничениями отбора

BACKGROUND: Hirudinaria manillensis is an ephemeral, blood-sucking ectoparasite, possessing anticoagulant capacities with potential medical applications. Analysis of codon usage patterns would contribute to our understanding of the evolutionary mechanisms and genetic architecture of H. manillensis, which in turn would provide insight into the characteristics of other leeches. We analysed codon usage and related indices using 18,000 coding sequences (CDSs) retrieved from H. manillensis RNA-Seq data. RESULTS: We identified four highly preferred codons in H. manillensis that have G/C-endings. Points generated in an effective number of codons (ENC) plot distributed below the standard curve and the slope of a neutrality plot was less than 1. Highly expressed CDSs had lower ENC content and higher GC content than weakly expressed CDSs. Principal component analysis conducted on relative synonymous codon usage (RSCU) values divided CDSs according to GC content and divided codons according to ending bases. Moreover, by determining codon usage, we found that the majority of blood-diet related genes have undergone less adaptive evolution in H. manillensis, except for those with homologous sequences in the host species. CONCLUSIONS: Codon usage in H. manillensis had an overall preference toward C-endings and indicated that codon usage patterns are mediated by differential expression, GC content, and biological function. Although mutation pressure effects were also notable, the majority of genetic evolution in H. manillensis was driven by natural selection.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Проанализированы закономерности использования кодонов по 18 000 кодирующих последовательностей из данных RNA-Seq Hirudinaria manillensis. Выявлены четыре высокопредпочитаемых кодона с окончанием G/C; точки на графике эффективного числа кодонов (ENC) располагались ниже стандартной кривой, а наклон графика нейтральности был менее 1. Высокоэкспрессируемые последовательности имели более низкий ENC и более высокое содержание GC, чем слабоэкспрессируемые. Сделан вывод, что использование кодонов определяется уровнем экспрессии, содержанием GC и биологической функцией, а бо́льшая часть генетической эволюции обусловлена естественным отбором, хотя давление мутаций также заметно.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →