مؤشر انحياز الكودون

أدخل تسلسل النيوكليوتيدات للتسلسل المشفر (CDS) المطلوب تحليله. يجب أن يكون التسلسل بطول مضاعف للعدد 3 لضمان تطابق الإطارات القرائية. على سبيل المثال، يمكن إدخال تسلسل مثل ATGGCCTGA... إلخ. يجب أن تكون التتابعات من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) وليس البروتين. يتم تحويل التسلسل إلى كودونات متتالية (كل 3 نيوكليوتيدات لكودون واحد).

يستخدم مؤشر تكيف الكودون (CAI) مجموعة مرجعية من الجينات عالية التعبير (مثل الجينات الريبوسومية أو البروتينات الحافظة) لحساب وزن كل كودون مرادف. يقوم المؤشر بحساب التردد النسبي لاستخدام الكودونات المرادفة (RSCU) في هذه المجموعة المرجعية. على سبيل المثال، إذا كان هناك كودونان مرادفان لنفس الحمض الأميني (مثل UCU و UCC للسيرين)، فسيتم حساب عدد مرات ظهور كل منهما مقسومًا على المتوقع تحت التوزيع المتساوي.

يتم تعيين وزن لكل كودون مرادف (w) بناءً على تردد استخدامه في المجموعة المرجعية. يكون الوزن بين 0 و 1، حيث أن الكودون الأكثر استخدامًا في المجموعة المرجعية له وزن 1، بينما الكودونات غير المستخدمة لها وزن قريب من 0. على سبيل المثال، إذا كان الكودون AAA للايسين يظهر بنسبة 80% في الجينات المرجعية، فسيكون وزنه 0.8 إذا كان الكودون الأكثر شيوعًا هو AAG بنسبة 100%.

يتم حساب مؤشر تكيف الكودون للجين المستهدف عن طريق أخذ المتوسط الهندسي لأوزان جميع الكودونات في التسلسل. الصيغة هي: CAI = (∏ w_i)^(1/n) حيث n هو عدد الكودونات (باستثناء كودون البداية والنهاية). على سبيل المثال، إذا كان لديك 3 كودونات بأوزان 0.9 و 0.7 و 0.8، فإن CAI = (0.9×0.7×0.8)^(1/3) ≈ 0.79.

تفسير النتيجة: يكون مؤشر CAI بين 0 و 1. القيم القريبة من 1 تشير إلى أن استخدام الكودونات في الجين متكيف بشكل كبير مع آلة الترجمة في الكائن المضيف، مما يعني عادة تعبيرًا عاليًا. القيم المنخفضة (أقل من 0.5) تشير إلى ضعف التكيف واحتمال تعبير منخفض. غالبًا ما تستخدم عتبة 0.8 للجينات عالية التعبير في الإشريكية القولونية.