Genes adopt non-optimal codon usage to generate cell cycle-dependent oscillations in protein levels.
Genes adopt non-optimal codon usage to generate cell cycle-dependent oscillations in protein levels.
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DOI：
10.1038/msb.2012.3
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发表时间：
2012-02-28
影响因子：
9.9
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
细胞周期是调节DNA合成和细胞分裂的时间程序。当我们比较细胞周期调控基因与其他基因的密码子使用时，我们发现有一个显着的偏好非最佳密码子。此外，编码在蛋白质水平循环的蛋白质的基因表现出非最佳密码子偏好。值得注意的是，在不同时期表达的细胞周期调控基因表现出不同的密码子偏好。在这里，我们凭经验表明，转移RNA（tRNA）的表达确实是最高的细胞周期的G2期，在这个时候表达的基因的非最佳密码子的使用一致，和最低的G1结束，反映了G1基因的最佳密码子的使用。因此，发现人甘氨酰-、苏氨酰-和谷氨酰-脯氨酰tRNA合成酶的蛋白水平振荡，在G2/M期达到峰值。根据我们的研究结果，我们提出非最佳（摇摆）匹配密码子影响细胞周期中的蛋白质合成。我们描述了一个新的数学模型，显示如何密码子的使用可以引起细胞周期调控。总之，我们的数据表明，细胞利用摆动产生细胞周期依赖的蛋白质动力学。
The cell cycle is a temporal program that regulates DNA synthesis and cell division. When we compared the codon usage of cell cycle-regulated genes with that of other genes, we discovered that there is a significant preference for non-optimal codons. Moreover, genes encoding proteins that cycle at the protein level exhibit non-optimal codon preferences. Remarkably, cell cycle-regulated genes expressed in different phases display different codon preferences. Here, we show empirically that transfer RNA (tRNA) expression is indeed highest in the G2 phase of the cell cycle, consistent with the non-optimal codon usage of genes expressed at this time, and lowest toward the end of G1, reflecting the optimal codon usage of G1 genes. Accordingly, protein levels of human glycyl-, threonyl-, and glutamyl-prolyl tRNA synthetases were found to oscillate, peaking in G2/M phase. In light of our findings, we propose that non-optimal (wobbly) matching codons influence protein synthesis during the cell cycle. We describe a new mathematical model that shows how codon usage can give rise to cell-cycle regulation. In summary, our data indicate that cells exploit wobbling to generate cell cycle-dependent dynamics of proteins.
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影响因子：
14.9
作者：
Gauthier NP;Larsen ME;Wernersson R;de Lichtenberg U;Jensen LJ;Brunak S;Jensen TS
通讯作者：
Jensen TS
DOI：
10.1073/pnas.96.8.4482
发表时间：
1999-04-13
影响因子：
11.1
作者：
Duret, L;Mouchiroud, D
通讯作者：
Mouchiroud, D
影响因子：
14.9
作者：
Gauthier NP;Jensen LJ;Wernersson R;Brunak S;Jensen TS
通讯作者：
Jensen TS
影响因子：
16
作者：
Cho, RJ;Campbell, MJ;Davis, RW
通讯作者：
Davis, RW
mRNA翻译中的供求动力。
影响因子：
4.3
作者：
Brackley CA;Romano MC;Thiel M
通讯作者：
Thiel M