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大肠杆菌一直是密码子偏好性研究的模式生物，但是，以往研究的大多数往往关注的是密码子偏好性和翻译效率(包括翻译速度和翻译精度)之间的关系，有研究者认为，大肠杆菌基因的密码子偏好性，尤其是高表达基因的密码子偏好性主要是为了使基因的翻译能以较高的速度进行，同时提高翻译的准确度，使错误率尽可能地低。这种观点已经得到随后很多研究的支持，但是仍有一些新的研究成果对其提出了置疑，特别是新近发现存在着这样一些基因：有较低的密码子偏好性，但是却有着较高的表达水平，这就对原来的观点造成了极大的挑战。
另外，近期有一些研究发现，在大肠杆菌的mRNA编码区可能会形成一些局部的、有生物学意义的二级结构，这和人们一直以来对mRNA编码区的认识是不一致的。过去人们认为虽然在活细胞中的mRNA总是处于折叠和解折叠的状态，而且这些折叠结构的基础是二级结构，但有生物学意义、保守的的二级结构主要在非编码区形成，可能起到影响翻译起始，以及防止mRNA被过早降解等作用，同时还认为要是在mRNA编码区形成这样的二级结构将会对核糖体在翻译过程中的移动造成阻碍，从而不利于翻译的进行，因此在mRNA编码区应该是避免形成二级结构的。所以，大肠杆菌mRNA编码区可能存在着有生物学意义的二级结构的这一新发现表明人们对mRNA、尤其是mRNA编码区的真正了解仍有漫长的路需要探索。
本研究工作主要围绕着以上两个问题展开，对有较低密码子偏好但有高表达水平的基因以及在mRNA编码区存在有生物学意义的二级结构这二者产生的原因、关系及其生物学意义进行深入研究分析，以期增进人们对于大肠杆菌密码子偏好性、mRNA编码区二级结构以及翻译机制的理解，并希望对其后续研究有所帮助。
在本研究中，我们从GenBank获得大肠杆菌K-12MG1655株的全基因组序列，计算了其中4199个基因的与密码子偏好性相关的几个参数(Nc、CAI、GC、GC3s)；以含50个核苷酸每个mRNA编码区序列的平均自由能作为该mRNA编码区形成局部二级结构倾向的标志。随即对该菌株的mRNA编码区长度、形成二级结构倾向与密码子偏好性之间的关系进行了统计学分析。结果表明，虽然提高翻译效率的要求是造成大肠杆菌高表达基因的密码子偏好性的主要因素，但同时，mRNA编码区长度及其形成二级结构的倾向也是形成大肠杆菌密码子偏好性的不可忽略的原因，而且对偏好性有一定程度的削弱。另外还发现在mRNA编码区长度和形成二级结构倾向之间存在着弱正相关。
据此我们认为，同义密码子偏好是在复杂因子作用下形成的，对翻译效率(包括翻译速度和翻译精度)的适应是其中一个重要的因子，但在大肠杆菌基因组中，对翻译效率的适应并不是造成其密码子偏好分布的唯一原因。同时推测当mRMA进行翻译期时，在核糖体之间的mRNA片段(即未受核糖体保护的部分)正是通过形成局部的、较弱的二级结构来避免被过早地降解的，尤其是越长的mRNA，越需要形成这样的二级结构来防止被过早降解。这样，mRNA编码区长度、形成二级结构的要求势必影响到同义密码子的选择，即选择那些更加容易形成一定二级结构的密码子。