蛋白质与DNA序列对嗜热适应的决定因素

生活在极端环境温度下的原核生物，其蛋白质的氨基酸组成和基因组的核苷酸组成表现出反映其对热环境适应的显著特征。然而，尽管付出大量努力，关于原核生物最适生长温度的基因组与蛋白质组组成决定因素的确切答案仍不清楚。本文作者通过对所有氨基酸和核苷酸组合作为所有可能的最适生长温度决定因素进行全面评估（涵盖所有基因组完全测序的原核生物），对嗜热适应的氨基酸和核苷酸组成特征进行了综合分析。作者发现，蛋白质组中七种氨基酸（IVYWREL）的总浓度可作为原核生物最适生长温度的通用蛋白质组预测因子。在解决长期争议后，作者确定核苷酸组成的变化（随温度增加的嘌呤负荷，或A+G含量）在很大程度上是蛋白质热适应的结果。然而，A和G核苷酸在基因组序列中作为最近邻出现的频率与最适生长温度强烈且独立地相关，这是相应基因组中密码子偏倚的结果。这些结果共同提供了嗜热适应的蛋白质组与基因组决定因素的完整图景。