密码子优化、mRNA结构优化及基因表达优化.PDF

活性蛋白整体方案 Active Protein Solutions 密码子优化、mRNA 结构优化及基因表达优化 摘要 ：密码子优化是基因表达优化的关键步骤之一。其中涉及 mRNA 二级结构、稀有密码子、核糖体结合位点等 关键因素。简单说 ，基因能否顺利表达蛋白与稀有密码子含量、mRNA 结构是否阻碍翻译有很大关系。德泰开发 TM 的生物信息学软件 MaxCodon 经过近千个项目实践的优化 ，可以几乎完美地优化这些关键因素 ，为蛋白表达提 供坚实基础。基因表达优化还包括载体 ，表达系统特异性 ，表达条件优化。 密码子优化 密码子优化涉及的优化点可以从基因合成、载体构建、基因转录、mRNA 翻译、翻译后修饰等过程中提取 ，目的 只有一个 ，就是便于相关过程的高效达成。以下是部分优化内容 基因合成 表达载体构建 平衡 GC含量 目标基因上下文 正反向重复序列 酶切位点 二级结构 基因转录 mRNA 翻译及折叠 平衡GC含量 平衡CpG岛 密码子偏好性 SD序列 Kozak序列 GC含量 polyA 位点信号 TATA 框 Chi位点 mRNA 二级结构 终止信号 隐蔽剪切位点 核糖体绑定位点 特定功能的 Motif 许多 motif 在基因表达过程中承担着重要的角色 ，随着研究的不断开展 ，功能性 motif 也在不断被发现 ，我们会将 其不断地添加到南京德泰生物的密码子优化工具中。举例如下  TATA 框 ：是构成真核生物的启动子元件之一 ，位于转录起始点上游-30bp处 ，它可以保证转录的正确定位。  SD序列 作为原核表达的核糖体绑定位点 ，是翻译必不可少的信号。 Tel 025 5889-4959 www.DetaiB Order@DetaiB ： （ ） 活性蛋白整体方案 Active Protein Solutions  Kozak 序列 ：真核生物中符合 Kozak 规则的基因 ，其转录及翻译效率较好。  Chi 序列 ：在原核生物中能够增加自然重组的几率 ，可能会影响人工重组蛋白的表达。  隐蔽剪切位点 ：真核生物中存在大量的隐蔽剪切位点 （cryptic splice sites ），一旦被激活 ，会造成 mRNA 的剪接偏离我们的预期。 仔细研究转录、翻译的过程 ，并不断阅读基础资料及最新研究进展 ，不断搜集相关的 motif 模式 ，我们南京德泰 生物在不断完善密码子优化算法。在载体设计上 ，我们要通盘考虑。当然 ，部分 motif 已经固化到了商业载体上 了。 重复序列 重复序列过多 ，会增加基因合成的难度。反向互补序列也对 mRNA 二级结构有重要影响。 GC 含量 相对于 AT 配对需要 2 个氢键 ，GC 配对是 3 个氢键 ，GC 含量直接影响着 PCR 退火温度。在启动子等保守区 域 GC 含量相对较高。GC 含量也影响着 mRNA 热力学稳定