癌基因具有基因组中最显著的密码子偏好,其密码子特征与抑癌基因相反

由 root 提交于 周六, 10/17/2026 - 07:04

内容形式:摘要译文

癌基因和肿瘤抑制基因在癌症生物学中发挥相反作用,分别促进和限制生长。密码子使用模式与 tRNA 修饰相互作用以调控翻译,从而形成具有调控潜力的基因特异性密码子特征。因此,密码子偏倚介导的翻译调控已被确定为多种癌症中促进细胞增殖和耐药性的驱动因素。我们采用先进的密码子分析方法,从群体和基因特异性两个层面,对人类和小鼠癌基因与肿瘤抑制基因(TSG)的密码子使用偏倚进行了表征和比较。我们发现,人类癌基因呈现出有别于 TSG、且与之相反的密码子使用模式。小鼠中也存在这一现象,但与人类相比,其癌基因的偏倚特征不那么明显。进一步将结果与 447 个基因本体分组进行比较后发现,人类癌基因在全基因组中具有最为显著的密码子使用模式;同时,这也表明密码子偏倚能够将功能相关的基因和通路与其他生物过程区分开来。通过基因特异性密码子分析,我们发现人类癌基因存在两类极端密码子偏倚:一大类(N = 43)过度使用以 G/C 结尾的密码子(GC3),另一小类(N = 12)过度使用以 A/U 结尾的密码子(AU3)。尽管 GC3 偏倚通常与翻译增强有关,但 AU3 这一发现提示,遗传、环境或应激相关信号可能驱动这一小类癌基因的翻译。小鼠癌基因和肿瘤抑制基因中观察到的偏倚程度较弱,这可能反映了致癌翻译程序存在物种特异性差异。总之,我们的研究结果凸显了密码子使用偏倚作为癌基因表达潜在决定因素的重要性,并为基于本体的密码子搭建了一个框架。

分析,并揭示不同物种在癌基因翻译和密码子使用偏好方面的差异。

关键词:密码子使用偏倚 · 癌基因 · 肿瘤抑制基因 · 翻译调控 · GC3/AU3偏倚 · 癌症生物学

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.21.746283v1?rss=1