Traductor d'ADN a proteïna - Convertidor de codons i aminoàcids

Un traductor d'ADN a proteïna converteix una seqüència d'ADN o ARN en la cadena d'aminoàcids que codifica, mitjançant el codi genètic estàndard. Llegeix la seqüència de tres en tres bases i cerca cada triplet en una taula fixa de 64 codons.

Com funciona la traducció

Un gen s'escriu amb quatre lletres: A, C, G i T (o U en l'ARN). Les cèl·lules llegeixen aquestes lletres en grups no solapats de tres, anomenats codons. Cada codó representa un aminoàcid, o bé un senyal d'aturada que acaba la cadena.

Aquesta eina primer neteja l'entrada. Converteix les lletres minúscules en majúscules, elimina els espais, els salts de línia i els dígits, i canvia cada U per T, ja que l'uracil de l'ARN s'aparella amb el mateix codó que la timina de l'ADN. A continuació, rebutja qualsevol caràcter que no sigui A, C, G o T, com els codis d'ambigüitat com la N, de manera que una seqüència mai es tradueix malament sense avís.

El codi genètic estàndard

L'eina utilitza la taula de traducció 1 de l'NCBI, «El codi estàndard», el codi genètic utilitzat per la majoria d'organismes, inclosos els humans. Assigna cadascun dels 64 codons possibles a un dels 20 aminoàcids o a un senyal d'aturada.

Tres codons són codons d'aturada: TAA, TAG i TGA. Cap d'ells codifica un aminoàcid. Quan l'eina n'arriba a un, acaba la traducció allà mateix. El codó d'aturada en si no s'afegeix a la proteïna, i les bases posteriors s'ignoren.

El codó ATG codifica l'aminoàcid metionina (Met, M). En la majoria d'organismes, l'ATG també actua com a codó d'inici, el codó on un ribosoma comença a llegir un gen.

Marcs de lectura

Una seqüència d'ADN es pot llegir de tres maneres diferents, anomenades marcs de lectura, segons la base a partir de la qual es comença a comptar:

• El marc 1 comença a la primera base.
• El marc 2 comença a la segona base, saltant la primera.
• El marc 3 comença a la tercera base, saltant les dues primeres.

Desplaçar el marc encara que sigui una sola base canvia tots els codons posteriors, de manera que la mateixa seqüència pot produir tres cadenes d'aminoàcids completament diferents. Normalment només un marc és el marc de codificació real d'un gen.

Cerca fins al primer codó d'inici

Per defecte, l'eina tradueix a partir de la primera base del marc triat, sigui quin sigui aquest codó. Això coincideix amb la manera com l'eina ha funcionat sempre i és útil per traduir una seqüència de la qual ja se sap que està en marc des de la posició u.

L'opció «cerca fins al primer codó d'inici» canvia on comença la traducció, no com es tradueix. Quan està activada, l'eina cerca al llarg del marc triat el primer codó ATG i comença a traduir des d'allà, saltant-se qualsevol base anterior. Això reprodueix la manera com un ribosoma troba l'inici d'un marc de lectura obert (ORF), en lloc de traduir des d'un punt arbitrari d'una seqüència més llarga. Si no hi ha cap ATG en aquell marc, l'eina informa que no s'ha trobat cap codó d'inici en lloc d'endevinar.

Desactivar aquesta opció torna al comportament original: traducció des del mateix inici del marc.

Com calcular una traducció d'ADN a proteïna

1. Introduïu una seqüència d'ADN o ARN. Els espais, els salts de línia, els dígits i els caràcters d'estil FASTA s'ignoren automàticament.
2. Trieu un marc de lectura: 1, 2 o 3.
3. Opcionalment, activeu «cerca fins al primer codó d'inici» per començar en el primer ATG del marc en lloc de l'inici del marc.
4. L'eina llegeix la seqüència de tres en tres bases, cerca cada codó al codi genètic estàndard i s'atura en el primer codó d'aturada.
5. El resultat és la seqüència de proteïna, escrita amb codis d'aminoàcids d'una lletra, juntament amb un desglossament codó per codó.

Exemple resolt

Seqüència: ATGGCCTAA, marc de lectura 1, amb la cerca de codó d'inici desactivada.

La proteïna és MA. La traducció s'atura a TAA, de manera que res del que hi ha després es llegeix.

Ara agafem una seqüència més llarga, CCCATGGCCTAA, en el marc 1. Amb la cerca desactivada, l'eina llegeix des de la primera base: CCC (Pro), ATG (Met), GCC (Ala) i després TAA (aturada), donant la proteïna PMA. Amb la cerca activada, l'eina es salta CCC, comença al primer ATG i llegeix ATG (Met), GCC (Ala) i després TAA (aturada), donant la proteïna MA. Totes dues són sortides correctes de la mateixa seqüència; responen preguntes diferents, una llegint tot el marc i l'altra només el marc de lectura obert que comença a l'ATG.

Preguntes freqüents

Què és un codó?

Un codó és un grup de tres bases d'ADN o ARN. Cadascun dels 64 codons possibles representa un aminoàcid o un senyal d'aturada, segons el codi genètic estàndard.

Per què s'atura la traducció en un codó d'aturada?

TAA, TAG i TGA no codifiquen cap aminoàcid. Són senyals d'aturada. Un ribosoma que llegeix un gen real allibera la cadena de proteïna acabada en aquest punt, així que l'eina fa el mateix i ignora qualsevol base posterior.

Què és un marc de lectura i per què importa?

És el punt de partida utilitzat per dividir una seqüència en codons. Començar una o dues bases més tard canvia tots els codons següents, de manera que el mateix ADN es pot llegir de tres maneres diferents, i normalment només una és la seqüència de codificació real.

Què canvia «cerca fins al primer codó d'inici»?

Canvia on comença la traducció, no el codi genètic utilitzat. Amb l'opció activada, l'eina avança dins el marc triat fins al primer ATG i tradueix des d'allà, tal com un ribosoma comença en un codó d'inici. Amb l'opció desactivada, la traducció comença a la primera base del marc.

Puc enganxar una seqüència d'ARN?

Sí. L'eina tracta la U igual que la T, ja que l'uracil de l'ARN i la timina de l'ADN s'aparellen amb el mateix significat de codó. S'accepten tant lletres majúscules com minúscules.

Què passa si la meva seqüència té lletres diferents d'A, C, G, T o U?

L'eina marca els caràcters no vàlids i no tradueix la seqüència. Això inclou codis d'ambigüitat com la N, freqüents en dades de seqüenciació de baixa qualitat però no vàlids per a la traducció.

Què passa si la longitud de la seqüència no és múltiple de tres?

L'eina tradueix cada codó complet que pot i informa de les una o dues bases sobrants per separat, sense endevinar què podrien codificar.