تفضيل الكودون

تفضيل الكودون أو تحيز استخدام الكودون  هو الاختلاف في تواتر ظهور الكودونات الترادفية في منطقة مشفرة من الجينوم، أو تفضيل الكائنات لاستخدام كودون معين من عدة كودونات تشفر نفس الحمض الأميني.

عموما، الشيفرة الجينية منحفظة بين الكائنات لكن تفضيل الكودون مختلف بينها، وخياراتها مختلفة في استخدام الكودونات الترادفية المتواترة والنادرة. وفي نفس الوقت، ذلك الخيار ليس ثابتا تماما بين مختلف الجينات في جينوم الكائن بحد ذاته. تسمى فرضية أن مختلف الكائنات لديها تفضيلات مختلفة لكودونات ترادفية معينة بفرضية تفضيل الكودون الجينومي.

مع تراكم تسلسلات الجينومات الخاصة بمختلف الكائنات في قواعد البيانات من أجل تحليلها، أصبح واضحا أن التوزيع غير المتساوي للكودونات المترادفة تؤثر فيه قوى تطورية (الاصطفاء الطبيعي، الانحراف الجيني والطفرات) ويمكن أن يتجلى بطرق مختلفة في أجزاء من الجينات أو في الجينومات وفي مختلف الكائنات.
 نظرة عامة 
بسبب تنكسية الشيفرة الجينية، تُشفَر بعض الأحماض الأمينية بعدة كودونات وتسمى هذه الكودونات التي تشفر نفس الحمض الأميني بالكودونات المترادفة، وجزيئات الرنا الناقل الخاصة بها بقابلات النظير. يوجد أزيد من كودون واحد لـ18 حمض أميني (بين 2 و6 كودونات لكل حمض). بالنسبة لثمانية أحماض أمينية، الموضع الثالث في كودوناتها متنكس -أي يمكن أن تظهر فيه أيٌّ من النوكليوتيدات الأربعة. اعتُقد لمدة طويلة أن الكودونات المترادفة متساوية التوزيع بما أن تسلسل البروتين المشفر لن يتغير، وأن الطفرات التي تحول كودونا مترادفا إلى آخر (على سبيل المثال في الموضع الثالث من الكودونات رباعية التنكس) هي محايدة أو صامتة، لكن مع ظهور قواعد بيانات تسلسل نوكليوتيدات مختلف الجينات مثل جينبنك، أصبح جليا أن توزيع الكودونات المترادفة غير متساوٍ وأن للكائنات ميولات مختلفة لاستخدام كودون معين بدل آخر. باللغة الإنجليزية تسمى هذه الظاهرة بتحيز استخدام الكودون.
 جدول استخدام الكودون 
يُظهر الجدول الموالي تواتر استخدام كودون معين لكل 1000 كودون من تسلسل الدنا. تمت مقارنة تفضيل الكودون الخاص بالإشريكية القولونية السلالة K12 وخميرة الخبز والإنسان.البيانات من قاعدة بيانات استخدام الكودون والتي تستخدم بدورها بيانات جينبنك الخاص بالمركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية (NCBI-GenBank) 

 الحمض الأميني الكودون إ. كولاي K12 س. جعوية الإنسان الحمض الأميني الكودون إ. كولاي K12  س. جعوية الإنسان فالين (V)
  GUU
  16,8
  22,1
  11,0 ألانين (A)
  GCU
  10,7
  21,2
  18,4  GUC
  11,7
  11,8
  14,5
  GCC
  31,6
  12,6
  27,7  GUA
  11,5
  11,8
  7,1
  GCA
  21,1
  16,2
  15,8  GUG
  26,4
  10,8
  28,1
  GCG
  38,5
  6,2
  7,4 ليوسين (L)
  CUU
  11,9
  12,3
  13,2 برولين (P)
  CCU
  8,4
  13,5
  17,5  CUC
  10,5
  5,4
  19,6
  CCC
  6,4
  6,8
  19,8  CUA
  5,3
  13,4
  7,2
  CCA
  6,6
  18,3
  16,9  CUG
  46,9
  10,5
  39,6
  CCG
  26,7
  5,3
  6,9 ليوسين (L)
  UUA
  15,2
  26,2
  7,7 سيرين (S)
  UCU
  5,7
  23,5
  15,2  UUG
  11,9
  27,2
  12,9
  UCC
  5,5
  14,2
  17,7 فينيل ألانين (F)
  UUU
  19,7
  26,1
  17,6
  UCA
  7,8
  18,7
  12,2  UUC
  15,0
  18,4
  20,3
  UCG
  8,0
  8,6
  4,4 إيزوليوسين (I)
  AUU
  30,5
  30,1
  16,0 ثريونين (T)
  ACU
  8,0
  20,3
  13,1  AUC
  18,2
  17,2
  20,8
  ACC
  22,8
  12,7
  18,9  AUA
  3,7
  17,8
  7,5
  ACA
  6,4
  17,8
  15,1 ميثيونين (M)
  AUG
  24,8
  20,9
  22,0
  ACG
  11,5
  8,0
  6,1 الحمض الأميني الكودون إ. كولاي K12  س. جعوية الإنسانالحمض الأميني الكودون إ. كولاي K12 س. جعوية الإنسان حمض الأسبارتيك (D)
  GAU
  37,9
  37,6
  21,8 جلايسين (G)
  GGU
  21,3
  23,9
  10,8  GAC
  20,5
  20,2
  25,1
  GGC
  33,4
  9,8
  22,2 حمض الجلوتاميك (E)
  GAA
  43,7
  45,6
  29,0
  GGA
  9,2
  10,9
  16,5  GAG
  18,4
  19,2
  39,6
  GGG
  8,6
  6,0
  16,5 تيروسين (Y)
  UAU
  16,8
  18,8
  12,2 سيستئين (C)
  UGU
  5,9
  8,1
  10,6  UAC
  14,6
  14,8
  15,3
  UGC
  8,0
  4,8
  12,6 توقف
  UAA
  1,8
  1,1
  1,0 توقف
  UGA
  1,0
  0,7
  1,6 توقف
  UAG
  0,1
  0,5
  0,8 تريبتوفان (W)
  UGG
  10,7
  10,4
  13,2 أسباراجين (N)
  AAU
  21,9
  35,7
  17,0 سيرين (S)
  AGU
  7,2
  14,2
  12,1  AAC
  24,4
  24,8
  19,1
  AGC
  16,6
  9,8
  19,5 لايسين (K)
  AAA
  33,2
  41,9
  24,4 أرجنين (R)
  AGA
  1,4
  21,3
  12,2  AAG
  12,1
  30,8
  31,9
  AGG
  1,6
  9,2
  12,0 هستيدين (H)
  CAU
  15,8
  13,6
  10,9 أرجنين (R)
  CGU
  21,1
  6,4
  4,5  CAC
  13,1
  7,8
  15,1
  CGC
  26,0
  2,6
  10,4 جلوتامين (Q)
  CAA
  12,1
  27,3
  12,3
  CGA
  4,3
  3,0
  6,2  CAG
  27,7
  12,1
  34,2
  CGG
  4,1
  1,7
  11,4

 مراجع 

تصنيف:تعبير جيني
تصنيف:علم الأحياء الجزيئي
تصنيف:معلوماتية حيوية
تصنيف:وراثيات سكانية