在氨基酸密碼子及逆密碼子表一貼中，我們以及提到密碼子表中總計有64種，但實際最終對應(yīng)翻譯的目的氨基酸種類只有20種，這就意味著，存在某些多個密碼子編碼同一種氨基酸的現(xiàn)象，也稱做密碼子的簡并性。正是由于該特性，每個氨基酸至少對應(yīng)1種密碼子，最多可以有一種氨基酸對應(yīng)6種密碼子。但這些編碼相同氨基酸的不同密碼子，在不同物種、不同生物體中使用的頻率并非完全地平均分布，也即絕大多數(shù)生物傾向于只利用這些密碼子中的一部分，該現(xiàn)象也稱密碼子的偏好性。其中那些被最頻繁利用的密碼子稱為最佳密碼子(optimal codons)，而那些不被經(jīng)常利用的密碼子稱為稀有或利用率低的密碼子(rare or low-usage codons)。

不論是真核生物還是原核生物，每種生物都會表現(xiàn)出某種程度的密碼子利用的差異或偏愛。這些偏好性的產(chǎn)生可能與兩個原因有關(guān)：一是避免使用類似終止密碼子的密碼子；二是這些偏好能夠有效地翻譯密碼子，因為這些密碼子對應(yīng)于生物體中非常豐富的tRNA。無論導(dǎo)致這種偏好的原因到底是什么，不同生物的密碼子使用偏性的差異可以非常大。因此，我們在做蛋白表達或生產(chǎn)時，就需要考慮到密碼子偏好性的問題。利用偏愛密碼子(preferred codons)，并避免利用率低的或稀有的密碼子，從而實現(xiàn)對目的表達基因的重新設(shè)計也稱為密碼子最佳化。下表總結(jié)了源自http://www.kazusa./codon/的最常使用的表達系統(tǒng)，包括人類、小鼠、家蠶、酵母在內(nèi)的真核表達宿主以及原核表達宿主大腸桿菌中的密碼子應(yīng)用的偏好性。此外，在附件中，我們挑選了一篇針對畢赤酵母（Pichia pastoris）進行密碼子優(yōu)化的科研論文。