Одна из проблем при экспрессии белков связана с редкими кодонами в кодирующей последовательности. В таблице приведены частоты встречаемости (на 1000) кодонов в генах различных организмов. Если бы распределение было равномерным, то частота для всех кодонов была бы в районе 16.4.

Представленные данные взяты из "Codon-Usage Database" содержащей 392,382 полных кодирующих последовательностей (CDS's) для 11,713 организмов. Об этой базе данных можно прочитать в статье "Codon usage tabulated from the international DNA sequence databases: status for the year 2000". Nakamura, Y., Gojobori, T. and Ikemura, T. (2000) Nucl. Acids Res. 28, 292.

О влиянии редких кодонов на экспрессию белков можно почитать в обзоре: "Effects of rare codon clusters on high-level expression of heterologous proteins in Escherichia coli" [Review article] James F Kane Current Opinion in Biotechnology 1995, 6:494-500.



HUM Homo sapiens
MUS Mus musculus
DRO Drosophila melanogaster
ATH Arabidopsis thaliana
YSC Saccharomyces cerevisiae
PICH Pichia pastoris
ECO Escherichia coli

Частота встречаемости кодонов для различных организмов

Амино- кислота Кодон Организм HUM MUS DRO ATH YSC PICH ECO Arg CGA 6.2 6.6 8.5 6.3 3.0 4.4 4.1 CGC 10.6 9.5 18.1 3.8 2.6 2.2 18.3 CGG 11.5 10.4 8.2 4.9 1.8 2.0 6.5 CGU 4.6 4.7 8.8 9.0 6.4 6.8 18.8 AGA 11.9 11.6 5.2 18.9 21.3 20.2 4.5 AGG 11.9 11.9 6.3 10.9 9.3 6.6 2.6 Leu CUA 7.1 7.9 8.2 9.9 13.4 10.9 4.5 CUC 19.7 20.2 13.8 16.1 5.4 7.5 10.1 CUG 39.9 39.9 38.3 9.8 10.5 15.1 45.8 CUU 13.1 13.2 8.9 24.1 12.3 15.7 12.6 UUA 7.6 6.5 4.4 12.7 26.2 15.6 15.0 UUG 12.8 13.3 16.1 20.9 27.1 31.2 12.9 Ser UCA 12.2 11.6 7.8 18.2 18.7 15.4 10.0 UCC 17.7 18.0 19.5 11.2 14.2 16.2 9.3 UCG 4.5 4.3 16.7 9.3 8.6 7.1 8.5 UCU 15.1 16.0 7.0 25.1 23.4 23.9 11.0 AGC 19.4 19.6 20.5 11.3 9.7 7.7 15.0 AGU 12.1 12.5 11.5 14.0 14.2 12.8 10.8 Thr ACA 15.0 15.8 11.1 15.7 17.8 13.7 10.8 ACC 19.0 19.1 21.3 10.3 12.6 14.3 21.3 ACG 6.1 5.8 14.5 7.7 8.0 6.0 13.8 ACU 13.0 13.6 9.5 17.6 20.2 22.3 11.0 Pro CCA 16.9 17.1 13.5 16.1 18.1 18.4 8.7 CCC 19.9 18.3 18.0 5.3 6.8 6.7 5.6 CCG 7.0 6.2 16.0 8.6 5.3 4.2 19.3 CCU 17.5 18.4 6.9 18.7 13.5 16.0 8.0 Ala GCA 15.9 15.9 12.8 17.5 16.2 15.0 21.6 GCC 28.0 26.4 33.6 10.4 12.6 16.5 23.8 GCG 7.5 6.6 14.1 9.0 6.2 3.8 27.9 GCU 18.5 20.2 14.4 28.4 21.1 29.0 17.4 Gly GGA 16.4 16.8 17.7 24.2 10.9 19.1 10.7 GGC 22.4 21.6 26.6 9.2 9.8 8.0 25.5 GGG 16.5 15.3 4.7 10.2 6.0 5.8 11.6 GGU 10.8 11.5 13.2 22.3 23.8 26.0 24.9 Val GUA 7.1 7.4 6.4 9.9 11.8 9.8 12.0 GUC 14.6 15.5 13.9 12.8 11.6 14.8 14.0 GUG 28.3 28.9 27.8 17.4 10.8 12.2 23.4 GUU 11.0 10.6 10.9 27.3 22.0 27.1 20.1 Lys AAA 24.2 21.7 16.8 30.8 42.0 30.4 35.6 AAG 32.0 34.1 39.6 32.7 30.8 34.7 13.1 Asn AAC 19.1 20.6 26.3 20.9 24.8 26.1 21.1 AAU 16.8 15.5 21.1 22.3 35.8 24.6 23.0 Gln CAA 12.1 11.5 15.7 19.4 27.3 25.3 14.4 CAG 34.2 34.3 36.5 15.2 12.2 16.2 28.0 His CAC 15.1 15.2 16.0 8.7 7.8 9.1 8.8 CAU 10.8 10.3 10.6 13.7 13.7 11.9 12.5 Glu GAA 28.7 26.9 21.0 34.3 45.7 39.0 37.9 GAG 39.6 39.9 42.7 32.3 19.3 29.7 18.8 Asp GAC 25.2 26.5 24.6 17.3 20.2 26.2 18.8 GAU 21.7 21.2 27.5 36.7 37.7 36.0 32.9 Tyr UAC 15.3 16.3 18.3 13.8 14.7 18.2 12.0 UAU 12.1 12.1 10.8 14.7 18.8 15.2 18.4 Cys UGC 12.6 12.0 13.2 7.1 4.7 4.2 6.0 UGU 10.5 11.0 5.4 10.5 8.0 7.7 5.4 Phe UUC 20.4 21.9 21.9 20.7 18.4 19.8 15.6 UUU 17.4 17.0 13.2 21.8 26.2 23.6 22.6 Ile AUA 7.4 7.1 9.5 12.6 17.8 11.7 8.3 AUC 20.9 22.9 22.9 18.6 17.1 19.6 22.6 AUU 15.8 15.4 16.5 21.5 30.1 30.8 29.7 Met AUG 22.1 22.9 23.6 24.5 21.0 18.1 25.9 Trp UGG 13.2 12.3 9.9 12.5 10.4 10.3 13.8 Ter UAA (ochre) 1.0 0.7 0.8 0.9 1.0 0.9 2.0 UAG (amber) 0.8 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 0.3 UGA (opal) 1.6 1.2 0.5 1.1 0.7 0.3 1.0 Количество CDS's 82409 39535 38522 73134 14164 111 14046 Количество кодонов 35354305 18330339 20352622 28641535 6414021 64359 4261052