ডিএনএ থেকে প্রোটিন অনুবাদক - কোডন ও অ্যামিনো অ্যাসিড কনভার্টার

ডিএনএ থেকে প্রোটিন অনুবাদক একটি ডিএনএ বা আরএনএ ক্রমকে, স্ট্যান্ডার্ড জেনেটিক কোড ব্যবহার করে, সেটির দ্বারা এনকোড করা অ্যামিনো অ্যাসিডের শৃঙ্খলে রূপান্তর করে। এটি একবারে তিনটি বেস করে ক্রমটি পড়ে এবং প্রতিটি ত্রয়ীকে ৬৪টি কোডনের একটি নির্দিষ্ট তালিকায় খুঁজে দেখে।

অনুবাদ কীভাবে কাজ করে

একটি জিন চারটি অক্ষরে লেখা থাকে: A, C, G এবং T (অথবা আরএনএতে U)। কোষগুলি এই অক্ষরগুলিকে অ-অধিক্রমিত তিনটির দলে পড়ে, যাদের বলা হয় কোডন। প্রতিটি কোডন একটি অ্যামিনো অ্যাসিড বোঝায়, অথবা একটি স্টপ সংকেত বোঝায় যা শৃঙ্খল শেষ করে দেয়।

এই টুলটি প্রথমে ইনপুট পরিষ্কার করে। এটি ছোট হাতের অক্ষরকে বড় হাতের অক্ষরে রূপান্তর করে, স্পেস, লাইন ব্রেক এবং সংখ্যা সরিয়ে দেয়, এবং প্রতিটি U-কে T-তে বদলে দেয়, কারণ আরএনএর ইউরাসিল ডিএনএর থাইমিনের মতোই একই কোডনের সাথে জোড় বাঁধে। এরপর এটি A, C, G বা T ছাড়া অন্য যেকোনো অক্ষর প্রত্যাখ্যান করে, যেমন N-এর মতো অস্পষ্টতা কোড, যাতে কোনো ক্রম কখনো নীরবে ভুলভাবে অনূদিত না হয়।

স্ট্যান্ডার্ড জেনেটিক কোড

টুলটি NCBI ট্রান্সলেশন টেবিল ১, অর্থাৎ "দ্য স্ট্যান্ডার্ড কোড" ব্যবহার করে, যেটি মানুষসহ বেশিরভাগ জীবের ব্যবহৃত জেনেটিক কোড। এটি সম্ভাব্য ৬৪টি কোডনের প্রতিটিকে ২০টি অ্যামিনো অ্যাসিডের একটিতে অথবা একটি স্টপ সংকেতে বরাদ্দ করে।

তিনটি কোডন স্টপ কোডন: TAA, TAG এবং TGA। এগুলির কোনোটিই কোনো অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য কোড করে না। টুলটি যখন এদের কোনো একটিতে পৌঁছায়, তখন সেখানেই অনুবাদ শেষ করে দেয়। স্টপ কোডনটি নিজে প্রোটিনে যোগ করা হয় না, এবং এর পরের যেকোনো বেসকে উপেক্ষা করা হয়।

কোডন ATG অ্যামিনো অ্যাসিড মেথিওনিন (Met, M)-এর জন্য কোড করে। বেশিরভাগ জীবে ATG স্টার্ট কোডন হিসেবেও কাজ করে, যেই কোডন থেকে রাইবোজোম একটি জিন পড়া শুরু করে।

রিডিং ফ্রেম

একটি ডিএনএ ক্রমকে তিনটি ভিন্ন উপায়ে পড়া যায়, যাদের রিডিং ফ্রেম বলা হয়, নির্ভর করে আপনি কোন বেস থেকে গোনা শুরু করছেন তার উপর:

• ফ্রেম ১ শুরু হয় প্রথম বেস থেকে।
• ফ্রেম ২ শুরু হয় দ্বিতীয় বেস থেকে, প্রথমটি এড়িয়ে গিয়ে।
• ফ্রেম ৩ শুরু হয় তৃতীয় বেস থেকে, প্রথম দুটি এড়িয়ে গিয়ে।

ফ্রেমটিকে এমনকি একটি বেস সরিয়ে দিলেও এর পরের প্রতিটি কোডন পাল্টে যায়, তাই একই ক্রম তিনটি সম্পূর্ণ ভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড শৃঙ্খল তৈরি করতে পারে। সাধারণত একটিমাত্র ফ্রেমই একটি জিনের প্রকৃত কোডিং ফ্রেম হয়।

প্রথম স্টার্ট কোডন পর্যন্ত স্ক্যান করা

ডিফল্টভাবে, টুলটি নির্বাচিত ফ্রেমের প্রথম বেস থেকে অনুবাদ করে, সেটি যেই কোডনই হোক না কেন। এটি টুলটির চিরাচরিত কর্মপদ্ধতির সাথে মেলে এবং এমন একটি ক্রম অনুবাদের জন্য উপযোগী যেটি আপনি ইতিমধ্যেই জানেন প্রথম অবস্থান থেকে সঠিক ফ্রেমে আছে।

ঐচ্ছিক "প্রথম স্টার্ট কোডন পর্যন্ত স্ক্যান করুন" সেটিংটি অনুবাদ কোথায় শুরু হবে তা পাল্টায়, কীভাবে অনুবাদ হয় তা নয়। এটি চালু থাকলে, টুলটি নির্বাচিত ফ্রেম বরাবর প্রথম ATG কোডন খুঁজে বের করে এবং সেখান থেকে অনুবাদ শুরু করে, এর আগের যেকোনো বেসকে বাদ দিয়ে। এটি রাইবোজোম কীভাবে একটি ওপেন রিডিং ফ্রেম (ORF)-এর শুরু খুঁজে পায় তার অনুকরণ করে, একটি দীর্ঘ ক্রমের যেকোনো একটি জায়গা থেকে অনুবাদ করার পরিবর্তে। যদি সেই ফ্রেমে কোনো ATG না থাকে, তবে টুলটি অনুমান না করে জানায় যে কোনো স্টার্ট কোডন পাওয়া যায়নি।

সেটিংটি বন্ধ করলে মূল আচরণে ফিরে যায়: ফ্রেমের একদম শুরু থেকে অনুবাদ।

ডিএনএ থেকে প্রোটিন অনুবাদ কীভাবে গণনা করবেন

১. একটি ডিএনএ বা আরএনএ ক্রম লিখুন। স্পেস, লাইন ব্রেক, সংখ্যা এবং FASTA-ধরনের অক্ষর স্বয়ংক্রিয়ভাবে উপেক্ষা করা হয়। ২. একটি রিডিং ফ্রেম নির্বাচন করুন: ১, ২ অথবা ৩। ৩. ঐচ্ছিকভাবে "প্রথম স্টার্ট কোডন পর্যন্ত স্ক্যান করুন" চালু করে ফ্রেমের শুরুর পরিবর্তে ফ্রেমের প্রথম ATG থেকে শুরু করুন। ৪. টুলটি একবারে তিনটি বেস করে ক্রমটি পড়ে, প্রতিটি কোডনকে স্ট্যান্ডার্ড জেনেটিক কোডে খুঁজে দেখে, এবং প্রথম স্টপ কোডনে থেমে যায়। ৫. ফলাফল হলো প্রোটিন ক্রম, যা এক-অক্ষরের অ্যামিনো অ্যাসিড কোড দিয়ে লেখা হয়, সাথে কোডন-অনুযায়ী একটি বিশ্লেষণ থাকে।

সমাধানকৃত উদাহরণ

ক্রম: ATGGCCTAA, রিডিং ফ্রেম ১, স্টার্ট-কোডন স্ক্যানিং বন্ধ।

প্রোটিনটি হলো MA। TAA-তে অনুবাদ থেমে যায়, তাই এর পরে কিছুই পড়া হয় না।

এখন একটি দীর্ঘতর ক্রম নেওয়া যাক, CCCATGGCCTAA, ফ্রেম ১-এ। স্ক্যানিং বন্ধ থাকা অবস্থায়, টুলটি একদম প্রথম বেস থেকে পড়ে: CCC (Pro), ATG (Met), GCC (Ala), তারপর TAA (স্টপ), যা দেয় প্রোটিন PMA। স্ক্যানিং চালু থাকা অবস্থায়, টুলটি CCC এড়িয়ে যায়, প্রথম ATG থেকে শুরু করে, এবং পড়ে ATG (Met), GCC (Ala), তারপর TAA (স্টপ), যা দেয় প্রোটিন MA। উভয়ই একই ক্রমের সঠিক ফলাফল; এরা ভিন্ন প্রশ্নের উত্তর দেয়, একটি ফ্রেমের সবকিছু পড়ে, অন্যটি শুধু ATG থেকে শুরু হওয়া ওপেন রিডিং ফ্রেমটি পড়ে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

কোডন কী?

কোডন হলো তিনটি ডিএনএ বা আরএনএ বেসের একটি দল। সম্ভাব্য ৬৪টি কোডনের প্রতিটি স্ট্যান্ডার্ড জেনেটিক কোড অনুযায়ী একটি অ্যামিনো অ্যাসিড অথবা একটি স্টপ সংকেত বোঝায়।

স্টপ কোডনে অনুবাদ কেন থেমে যায়?

TAA, TAG এবং TGA কোনো অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য কোড করে না। এরা স্টপ সংকেত। একটি প্রকৃত জিন পড়া রাইবোজোম সেই মুহূর্তে সম্পূর্ণ হওয়া প্রোটিন শৃঙ্খলটি ছেড়ে দেয়, তাই টুলটিও একই কাজ করে এবং এর পরের যেকোনো বেসকে উপেক্ষা করে।

রিডিং ফ্রেম কী, এবং এটি কেন গুরুত্বপূর্ণ?

এটি হলো একটি ক্রমকে কোডনে ভাগ করার জন্য ব্যবহৃত শুরুর বিন্দু। এক বা দুই বেস পরে শুরু করলে এর পরের প্রতিটি কোডন পাল্টে যায়, তাই একই ডিএনএকে তিনটি ভিন্ন উপায়ে পড়া যায়, যার মধ্যে সাধারণত শুধু একটিই প্রকৃত কোডিং ক্রম।

"প্রথম স্টার্ট কোডন পর্যন্ত স্ক্যান করুন" কী পাল্টায়?

এটি অনুবাদ কোথায় শুরু হয় তা পাল্টায়, ব্যবহৃত জেনেটিক কোড নয়। এটি চালু থাকলে, টুলটি নির্বাচিত ফ্রেমে প্রথম ATG পর্যন্ত এগিয়ে যায় এবং সেখান থেকে অনুবাদ করে, যেভাবে রাইবোজোম একটি স্টার্ট কোডনে শুরু করে। এটি বন্ধ থাকলে, ফ্রেমের একদম প্রথম বেস থেকে অনুবাদ শুরু হয়।

আমি কি একটি আরএনএ ক্রম পেস্ট করতে পারি?

হ্যাঁ। টুলটি U-কে T-এর মতোই গণ্য করে, কারণ আরএনএর ইউরাসিল এবং ডিএনএর থাইমিন একই কোডন অর্থ নিয়ে জোড় বাঁধে। বড় হাতের এবং ছোট হাতের উভয় অক্ষরই গ্রহণযোগ্য।

আমার ক্রমে যদি A, C, G, T বা U ছাড়া অন্য অক্ষর থাকে তাহলে কী হবে?

টুলটি অবৈধ অক্ষরগুলি চিহ্নিত করে এবং ক্রমটি অনুবাদ করে না। এর মধ্যে N-এর মতো অস্পষ্টতা কোডও অন্তর্ভুক্ত, যা নিম্নমানের সিকোয়েন্সিং তথ্যে সাধারণ কিন্তু অনুবাদের জন্য বৈধ ইনপুট নয়।

ক্রমের দৈর্ঘ্য তিনের গুণিতক না হলে কী হয়?

টুলটি যতগুলি সম্পূর্ণ কোডন সম্ভব ততগুলি অনুবাদ করে এবং অবশিষ্ট এক বা দুইটি বেস আলাদাভাবে জানায়, সেগুলি কী এনকোড করতে পারত তা অনুমান না করেই।