Hepatoviruses show an intriguing deviated codon usage, suggesting an evolutionary signature. Abundant and rare codons in the cellular genome are scarce in the human hepatitis A virus (HAV) genome, while intermediately abundant host codons are abundant in the virus. Genotype-phenotype maps, or fitness landscapes, are a means of representing a genotype position in sequence space and uncovering how genotype relates to phenotype and fitness. Using genotype-phenotype maps of the translation efficiency, we have shown the critical role of the HAV capsid codon composition in regulating translation and determining its robustness. Adaptation to an environmental perturbation such as the artificial induction of cellular shutoff-not naturally occurring in HAV infection-involved movements in the sequence space and dramatic changes of the translation efficiency. Capsid rare codons, including abundant and rare codons of the cellular genome, slowed down the translation efficiency in conditions of no cellular shutoff. In contrast, rare capsid codons that are abundant in the cellular genome were efficiently translated in conditions of shutoff. Capsid regions very rich in slowly translated codons adapt to shutoff through sequence space movements from positions with highly robust translation to others with diminished translation robustness. These movements paralleled decreases of the capsid physical and biological robustness, and resulted in the diversification of capsid phenotypes. The deviated codon usage of extant hepatoviruses compared with that of their hosts may suggest the occurrence of a virus ancestor with an optimized codon usage with respect to an unknown ancient host.

中文翻译：

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密码子组成对甲型肝炎病毒衣壳翻译效率鲁棒性的关键作用。

肝病毒显示出令人感兴趣的偏离密码子用法，表明具有进化特征。在人类甲型肝炎病毒（HAV）基因组中，细胞基因组中缺少大量和稀有的密码子，而在病毒中则存在中等程度的宿主密码子。基因型-表型图或适应度景观是一种表示序列空间中基因型位置并揭示基因型与表型和适应度之间关系的方法。使用翻译效率的基因型-表型图，我们已经证明了HAV衣壳密码子组成在调节翻译和确定其鲁棒性中的关键作用。适应环境干扰，例如人工诱导细胞关闭-不是自然发生在HAV感染中-涉及序列空间的移动以及翻译效率的急剧变化。衣壳稀有密码子，包括细胞基因组的丰富和稀有密码子，在没有细胞关闭的情况下会降低翻译效率。相反，细胞基因组中丰富的稀有衣壳密码子在关闭条件下被有效翻译。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性低的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳的物理和生物学健壮性降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。包括细胞基因组的丰富和稀有密码子在内，在没有细胞关闭的情况下会降低翻译效率。相反，细胞基因组中丰富的稀有衣壳密码子在关闭条件下被有效翻译。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性强的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳的物理和生物学健壮性降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。包括细胞基因组的丰富和稀有密码子在内，在没有细胞关闭的情况下会降低翻译效率。相反，细胞基因组中丰富的稀有衣壳密码子在关闭条件下被有效翻译。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性强的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳的物理和生物学健壮性降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。在没有细胞关闭的情况下减慢了翻译效率。相反，细胞基因组中丰富的稀有衣壳密码子在关闭条件下被有效翻译。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性强的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳的物理和生物学健壮性降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。在没有细胞关闭的情况下减慢了翻译效率。相反，细胞基因组中丰富的稀有衣壳密码子在关闭条件下被有效翻译。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性强的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳的物理和生物学健壮性降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。在关闭条件下有效翻译了细胞基因组中丰富的稀有衣壳密码子。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性强的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳的物理和生物学健壮性降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。在关闭条件下有效翻译了细胞基因组中丰富的稀有衣壳密码子。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性强的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳的物理和生物学健壮性降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性强的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳物理和生物学健壮性的降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。富含缓慢翻译密码子的衣壳区域通过序列空间从适应性强的翻译位置向翻译性低的其他位置移动而适应关闭。这些运动与衣壳的物理和生物学健壮性降低平行，并导致衣壳表型多样化。与其宿主相比，现存肝病毒的密码子用法偏斜可能表明存在一个针对未知古代宿主具有优化密码子用法的病毒祖先。