解码密码子介导的基因表达调控的普遍原则

密码子使用决定基因表达水平，然而其普适性原则仍然难以明确。在此，我们开发了一种基于回归的模型，从转录组数据中推导出“密码子权重”，从而能够更准确地预测不同类群中的 mRNA 和蛋白质丰度，包括植物、哺乳动物、昆虫和微生物。对核糖体谱分析（Ribo-seq）数据的分析表明，在全部七种模式物种中，这些密码子权重与核糖体未占据区域中的经 Ribo-seq 加权的累积密码子频率相关，而非与停滞位点相关。利用物种特异性优化进行的实验验证证实，我们的方法能够在大肠杆菌和陆生植物中有效调控基因表达。这些发现表明，基因表达的物种特异性环境被编码于密码子权重之中，并且这些权重可以通过一种普适的、与物种无关的框架推导出来，从而为合成生物学奠定了新的基础。

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密码子使用决定基因表达水平，然而其普适性原则仍不明确。在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 进行发布。

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发布于 2026 年 5 月 29 日。

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破解密码子介导的基因表达调控的普适性原理

Daisuke Tsugama ， Kota Kambara

bioRxiv 2026.05.27.728126； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.27.728126

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破解密码子介导的基因表达调控的普适性原理

Daisuke Tsugama ， Kota Kambara

bioRxiv 2026.05.27.728126； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.27.728126

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.27.728126v1?rss=1

🏷️ 密码子使用 基因表达调控 转录组分析 Ribo-seq 合成生物学