El índice de adaptación de codones (CAI) [1] es la técnica más extendida para analizar el sesgo de uso de codones . A diferencia de otras medidas de sesgo de uso de codones, como el ' número efectivo de codones ' (Nc), que miden la desviación de un sesgo uniforme (hipótesis nula), CAI mide la desviación de una secuencia genética codificante de una proteína dada con respecto a una conjunto de referencia de genes. El CAI se utiliza como método cuantitativo para predecir el nivel de expresión de un gen en función de su secuencia de codones. [1]
Idealmente, el conjunto de referencia en CAI está compuesto por genes altamente expresados, de modo que CAI proporciona una indicación del nivel de expresión génica bajo el supuesto de que existe una selección de traducción para optimizar las secuencias de genes de acuerdo con sus niveles de expresión. La razón de esto es doble: los genes altamente expresados necesitan competir por los recursos (es decir, los ribosomas) en los organismos de rápido crecimiento y tiene sentido que también se traduzcan con mayor precisión. Ambas hipótesis conducen a genes altamente expresados que utilizan principalmente codones para especies de ARNt que abundan en la célula.
Para cada aminoácido de un gen, el peso de cada uno de sus codones representado por un parámetro denominado adaptabilidad relativa ( w i ), se calcula a partir de un conjunto de secuencias de referencia, como la relación entre la frecuencia observada del codón f i y la frecuencia del codón sinónimo más frecuente f j para ese aminoácido.
El CAI de un gen se define simplemente como la media geométrica del peso asociado a cada codón sobre la longitud ( L ) de la secuencia del gen (medida en codones). [2]