在合成生物学与工业生物制造领域，密码子优化是提升外源基因表达水平的关键环节。然而，传统方法往往依赖高频密码子替换，这一策略虽然能够在一定程度上提高表达效率，但可能破坏自然序列中与蛋白折叠和翻译动力学相关的“稀有密码子簇”，产生不表达或低表达现象。
近日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员江会锋团队在密码子优化研究方面取得进展。研究团队开发出基于深度学习的密码子优化模型DeepCodon。该模型在提升密码子偏好性的同时，尽可能保留功能相关的稀有密码子特征，为工程菌株序列设计提供了新思路。
DeepCodon以人工智能学习密码子选择规律为基础，建立从蛋白质到编码序列的“翻译映射”。在大规模序列数据训练的基础上，研究团队对高表达基因进行微调，使模型在生成合理密码子序列的同时能够兼顾高表达性能。进一步，DeepCodon引入条件概率策略，优先保护进化上保守、与功能相关的稀有密码子簇，避免传统方法过度使用高频密码子带来的翻译拥堵和错误折叠风险。
在实验验证中，研究团队分别利用DeepCodon与传统方法优化20个基因，并在大肠杆菌中表达。结果显示，9个DeepCodon优化基因表达高于传统方法，10个基因与传统方法相当，仅1个基因低于传统方法。目前，该工具主要面向大肠杆菌应用场景，并提供免费在线密码子优化服务。
相关成果已发表在《生物设计研究》（BioDesign Research）上。研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项的支持。
蛋白表达密码子优化服务
论文链接
DeepCodon示意图
据“安徽大学”微信公众号消息，11月8日下午，学校在磬苑校区材料科学大楼D座二楼报告厅召开妇女联合会成立暨第一次妇女代 2024年世界职业技术教育发展大会将于11月20日—22日在天津举行。11月14日，教育部召开新闻发布会介绍本次大会以及中国职业教育开展国际合作的有关情况。 记者从新闻发布会上获悉，近年来，职业教育作为新时代教育对 当地时间10月29日至30日，二十国集团（G20）教育部长会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕数字教育平台和课程资源建设、教育工作者能力建设、学校—社区联动倡议等议题进行讨论。教育部副部长陈杰出席会议并发言。 陈 在内蒙古包头市第三十五中学的操场上，学生正在练习跑步体测项目，操场上的AI体育设备自动识别并记录运动数据。体育课上，通过AI体育设备，教师参考学生练习成绩，提高课堂效率，开展个性化教学。包头市 学龄前时期是儿童身心发展的重要阶段，学前教育是国民教育体系的重要组成部分。习近平总书记强调：“要加强对基础教育的支持力度，办好学前教育。”为实现“幼有所育”，规范和促进学前教育发展，满足 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 魏海政 通讯员 田沛佩 傅振国）11月14日，学术期刊《自然》（Nature）以研究长文（Article）在线发表了山东大学威海前沿交叉科学研究院团队与国外科学家的最新合作成果 。本文链接：研究开发基于深度学习的密码子优化模型http://www.sushuapos.com/show-12-1768-0.html
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