通用遗传密码包括;2种有义密码子和:种终止密码子，除了甲硫氨酸和色氨酸外，其它氨基酸都有同义密码子，同义密码子的偏爱已经在不同物种的不同基因间进行了研究 ，并有下列的结论和假设：密码子使用是物种特异的；高表达基因偏爱使用的密码子与丰度最高的同受体@$’A相应；细菌和酵母的密码子使用频率不同于多细胞生物。其他的研究表明密码子使用频率受下列因素的影响：密码子的上下游序列，,*含量，碱基对间键的强弱，翻译的效率和忠实性，维持的二级结构。
这些研究多数集中在自养型生物或者某一物种之内，对于寄生生物如病毒以及不同物种之间的比较研究，尤其是病毒和哺乳动物细胞之间的比较研究进行的较少。相对于自养生物而言，病毒的密码子研究要薄弱了许多。病毒的序列相对简单，在序列测定过程中获得的累计密码子使用频率的数据收录在*F#,数据库中<;?，这些资料对病毒的研究起了重要的推动作用，但是它也掩盖了某些病毒内部密码子使用差别的重要意义。尤其对于某些D’A病毒如痘病毒、单疱病毒、"(.等，它们的生活周期比较复杂，基因组比较大，不同基因之间具有很大的变异，在不同的表达时相、不同的功能、不同的位置的基因之间密码子使用频率是否具有差别，以及这种差别的意义都缺乏足够的研究。而同一科的$’A病毒变异较大，缺乏对它们之间的横向比较研究。总体上来说，在不同病毒中碱基组成和密码子使用频率上的差别以及造成这种差别的原因都是尚未解决的问题。因此阐明病毒的密码子使用规律，在病毒的进化、基因预测、基因分类、设计高效表达的基因和高效表达的病毒载体，理解病毒和宿主细胞的相互作用关系上都有重要的意义。本文就病毒密码子使用频率的研究作一简要的综述。
2病毒密码子使用频率具有自身的特点
病毒是相对简单的生物，但它的密码子使用特点和意义并没有被完全阐明。近些年的研究表明：!根据杆状病毒多角体蛋白的密码子使用频率（http://www.detaibio.com/tools/codon-usage-calculator.html）来改造人的G",H基因，可以在杆状病毒表达系统中获得丰富的蛋白<2>?；"+I.的!2和!8的表达依赖于病毒密码子和宿主细胞@$’A的匹配<2J?；#采用哺乳动物细胞偏爱的密码子修饰的+&.基因，如!"# 、$%$，不仅可以增加表达量，而且可以诱导较强的免疫反应<2B=8C?；$噬菌体基因和其宿主细菌基因的密码子使用差别程度不同，密码子的使用与D’A聚合酶，基因的功能，核苷酸的超突变和密码子的前后序列相关<8;=:3?；%某些病毒的基因产物可以替代宿主细胞蛋白合成机器的某些成分，以帮助病毒克服存在于病毒和细胞之间的密码子使用屏障<:C?。我们的研究也表明，不同病毒具有不同的密码子使用特点，如痘苗病毒和+I.偏爱使用以A E F结尾的密码子，腺病毒偏爱使用! " #为结尾的密码子；多数病毒的早期基因或者调控基因和宿主细胞密码子使用类型相似，而晚期基因或者结构蛋白的基因和宿主细胞的密码子使用类型差别较大，但这种差别程度因病毒的不同而不同$%&，%’(。这些研究表明病毒的密码子足以影响病毒基因的表达，并且提示了密码子偏爱可能参与病毒和宿主细胞相互作用，同样提示病毒载体的密码子偏嗜可能是限制外源基因在病毒载体中表达的一个因素。
)影响病毒密码子使用频率的因素
对大肠杆菌和酵母的研究表明，影响密码子使用频率的主要因素是选择和突变。尽管对病毒的密码子的研究很少，但是已经发现动物病毒的密码子使用频率和病毒特异的核苷酸压力，寄生的宿主，基因的位置，基因的表达时相有关 $%*+,)(，但影响病毒密码子使用频率的因素比较复杂，还没有完全阐明。 )-. 复制机器的影响
有些病毒的!#含量和密码子使用不同于宿主，许多疱疹病毒具有较为稳定!#含量，甚至比宿主细胞高)/0。由于遗传密码的兼并性和每个复制周期.1+/2.1+’的突变率，病毒基因组能够在较短的进化时间内，很容易就接近其宿主细胞的!#含量，而且由于密码子的兼并性，它可以在不改变病毒氨基酸序列而作到这一点，因而必然存在选择压力，维持病毒!#含量不同于宿主细胞。目前解释这种现象的一个重要推论是复制机器推论。这种推论认为病毒尤其是345病毒的!#含量受到345聚合酶和病毒345复制机器的影响。许多的345病毒编码自身的345聚合酶，它们可以具有特征性的错误频率，有些甚至系统的导致某些特定类型的错误（如56到!#）。当聚合酶或者复制叉，由病毒的蛋白组成时，有利于!#丰富的序列复制，导致全面的病毒!#含量增加。如789的!#含量为/:0，其7845+.和7845+)基因中存在类似!!5+!#5和###+##5+
##5这样的连接体序列，表明789中存在这种情况。这样病毒的复制机器控制病毒!#含量，在复制中它们的聚合酶引进偏嗜，并得以在进化中保留下来。
复制机器的推论预测简单的病毒，具有较小的基因组和较少的病毒基因参与345复制，其!#含量接近宿主细胞，这已经得到了证实，如细小病毒和乳多空病毒两种345病毒不编码345聚合酶（但具有自身的起始蛋白），前者的!#含量为,.02/%0，而后者为,.02,:0，和宿主,)0的!#含量相近。
对逆转录病毒的研究也表明逆转录酶决定了病毒的基因组构成。比如碱基组成不同的逆转录病毒，具有不同的保守的核苷酸标签，正链的;45病毒如<=9含有较多的5，而<6>9则含有较多的#，其他的逆转录病毒含有较多的?或者!，这些偏爱的碱基组成很可能是由逆转录酶所造成的压力所决定的。这些典型的核苷酸偏爱，直接影响着逆转录病毒的密码子使用并间接影响氨基酸的使用$%*(。 )-) 宿主的影响影响
病毒密码子使用的另一重要因素是宿主的影响。病毒是专性寄生生物，在和宿主免疫系统的拮抗过程中发展了一套针对宿主细胞的免疫逃避机制。其中为了减少了对宿主免疫系统的刺激，明显的降低了#@!二核苷酸序列的使用频率。在7779（东部马脑脊髓炎病毒）、A779（西部马脑脊髓炎病毒）和其他甲病毒及类似的植物病毒中，含有#@!的密码子使用频率均略低，这表明了低含量的#@!是病毒对在脊椎动物中复制的一种适应$,%(。这种哺乳动物和病毒的345序列中#@!二核苷酸序列的低使用频率的压力影响了病毒的密码子使用。#@!低使用频率的原因主要有两个：!二核苷酸是#碱基甲基化的信号，#的甲基化导致转录水平降低，突变频率增高，这样当B#5、B#6、B##、B#!编码同一氨基酸时，在#后为5、6或#比!更有利；"#@!二核苷酸序列还可以刺激宿主的免疫系统，导致宿主对这些生物的免疫应答$,,(。因此，减少使用含#@!二核苷酸序列的密码子有利于病毒的生存。
病毒和宿主的免疫系统拮抗对密码子的使用的影响不仅表现在低的#@!二核苷酸序列上，也表现在某些密码子的异常选择上。如<=9.的!"# 的可变区具有不同寻常的密码子使用频率，其中556、5#6和5!6占所有密码子的’10以上，推测是556三碱基插入后，点突变和选择的共同作用导致形成新的4+糖苷键和5C@、DEF和6GF位点，以帮助病毒逃脱中和抗体对病毒的免疫压力$,/(。<HIJKL研究作用在MN39（口蹄疫病毒）衣壳蛋白基因的选择压力作用时发现，多数密码子是受到从温和到强烈的去除选择（@OFPQIPLR CESETUPKL）的影响，导致逃逸突变的出现，表明在与免疫系统相互作用中，选择有利于抗原突变株的出现，受到正向选择的密码子的氨基酸序列被具有类似物理化学性质的氨基酸替代将有利的选择传递下来$,&(。
VELWPLC研究了以不同节肢动物为中间宿主的黄病毒的碱基组成和密码子偏爱，与虱子传播相关的黄病毒的!#含量显著低于无中间宿主传播的（LKL+XETUKF+YKFLE）病毒，这种差别在所有的氨基酸和密码子位置上都存在，蚊子来源的黄病毒!#含量中等，但同上述两类病毒没有显著性差别。在所有的黄病毒中，二核苷酸偏爱和密码子的使用独立于碱基组成，但并不与节肢动物的关系共变，然而这些偏爱的效果是微弱的，表明同义位点的选择压力较小。对其他病毒的碱基组成，密码子使用和载体特征研究也表明可能存在碱基组成和载体特征之间的相关，这些偏爱不同于病毒本身的密码子$%:(。 )-% 基因的特点
病毒基因本身的特点，如在基因组中的位置和表达水平也影响到密码子的使用。许多病毒具有众多的重叠基因，可以在同一345区域内编码功能不相关的基因。ZHXECP分析了真核和原核病毒位于重叠编码区内基因的密码子使用频率，发现存在两种类型，与非重叠区的基因相比，大肠杆菌噬菌体、禽乙肝病毒、人类慢病毒和植物黄矮病毒组家族中，重叠区的碱基组成较为一致，碱基次序受到较多的限制，重叠区和非重叠区的密码子使用频率相关性较低。而在植物的UK[KXPFOC中，两者的相关性较大，表明重叠区的编码框架精确的适应原初的密码子选择。同时发现重叠区基因的具有较高兼并性的氨基酸频率增加（5FR、>IC、DEF），因而可以扩展其编码能力以获得新的特定的功能$,.(。
有的研究表明基因的表达水平对于密码子的使用也有影响。低表达的基因采用特定的密码子来调节翻译速率，防止对细胞的提前裂解，如噬菌体的"和;基因，!<2=3的密码子使用频率适应宿主的翻译机器。但是也有一些研究认为这些因素并不明显，如#5>>?66@6发现尽管$AB@005病毒的衣壳蛋白的密码子显著不同于宿主细胞的密码子，但是其体外翻译的速率并没有什么异常C3=D。
,/AE发现在肠杆菌中，第三位的碱基与上游毗邻密码子的第三位和下游密码子的三个位置都有关。质粒基因没有前后序列的偏爱，噬菌体基因具有很大的异质性，F%8没有偏爱性，但是!5GBH5部分和宿主的趋势一致，#=偏爱的前后序列不同于宿主。在大肠杆菌中，连续的两个密码子第三位连续的出现两个嘌呤或者嘧啶通常低表达，考虑到密码子使用和蛋白序列的作用，他认为表明上述的有利的密码子类型并不是弱表达基因的特点，而是存在于所有的密码子前后序列变化较大的基因中。连续的第三位密码子的相关是大肠杆菌和某些噬菌体的特征，可能是基因结构适应翻译优化的结果C:3D。
密码子使用频率的原因是多种多样的，上述结果有助于我们理解病毒密码子的偏爱。我们研究表明，多数病毒的密码子使用频率和碱基的偏向相关，某些选择因素，如在IJ. 中基因的表达时相、流感病毒中基因的表达水平是比较明显的影响病毒密码子选择的因素，而在不同病毒中还存在一些次要的影响因素，如+K.和+&.基因所编码的蛋白的疏水性C:=D。由于病毒的特殊生存方式，需要综合考虑病毒和宿主的因素以更好的阐明影响病毒密码子使用的因素。
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