Преводилац DNK у протеин - конвертор кодона и аминокиселина

Преводилац DNK у протеин претвара DNK или RNK секвенцу у ланац аминокиселина који она кодира, користећи стандардни генетички код. Секвенца се чита три базе истовремено, а сваки триплет се проналази у фиксној табели од 64 кодона.

Како функционише превод

Ген је записан са четири слова: A, C, G и T (или U код RNK). Ћелије читају ова слова у групама од по три, без преклапања, које се зову кодони. Сваки кодон означава једну аминокиселину или стоп сигнал који завршава ланац.

Овај алат прво чисти унос. Мала слова претвара у велика, уклања размаке, преломе реда и бројеве, и мења свако U у T, јер урацил из RNK гради пар са истим кодоном као тимин из DNK. Затим одбацује сваки знак који није A, C, G или T, попут кодова неодређености као што је N, тако да секвенца никада није тихо погрешно преведена.

Стандардни генетички код

Алат користи NCBI табелу превода 1, „Стандардни код", генетички код који користи већина организама, укључујући људе. Он додељује сваком од 64 могућа кодона једну од 20 аминокиселина или стоп сигнал.

Три кодона су стоп кодони: TAA, TAG и TGA. Ниједан од њих не кодира аминокиселину. Када алат наиђе на неки од њих, ту завршава превод. Сам стоп кодон се не додаје у протеин, а све базе после њега се занемарују.

Кодон ATG кодира аминокиселину метионин (Met, M). Код већине организама ATG такође служи као почетни кодон, кодон од кога рибозом почиње читање гена.

Оквири читања

DNK секвенца се може читати на три различита начина, названа оквири читања, у зависности од тога од које базе се почиње бројање:

• Оквир 1 почиње од прве базе.
• Оквир 2 почиње од друге базе, прескачући прву.
• Оквир 3 почиње од треће базе, прескачући прве две.

Померање оквира за само једну базу мења сваки наредни кодон, тако да иста секвенца може произвести три потпуно различита ланца аминокиселина. Обично је само један оквир стварни кодирајући оквир гена.

Претрага до првог почетног кодона

Подразумевано, алат преводи почевши од прве базе изабраног оквира, без обзира који кодон се ту затекне. Ово одговара начину на који је алат увек радио и корисно је за превод секвенце за коју већ знате да је у оквиру од прве позиције.

Опционо подешавање „претражи до првог почетног кодона" мења место где превод почиње, а не начин превођења. Када је укључено, алат тражи дуж изабраног оквира први кодон ATG и почиње превод од њега, прескачући све базе пре тога. Ово опонаша начин на који рибозом проналази почетак отвореног оквира читања (ORF), уместо да преводи од произвољне тачке у дужој секвенци. Ако у том оквиру не постоји ATG, алат пријављује да почетни кодон није пронађен, уместо да нагађа.

Искључивање овог подешавања враћа првобитно понашање: превод од самог почетка оквира.

Како израчунати превод DNK у протеин

1. Унесите DNK или RNK секвенцу. Размаци, преломи реда, бројеви и знакови у FASTA формату се аутоматски занемарују.
2. Изаберите оквир читања: 1, 2 или 3.
3. Опционо укључите „претрагу до првог почетног кодона" да бисте почели од првог ATG у оквиру, уместо од почетка оквира.
4. Алат чита секвенцу три базе истовремено, проналази сваки кодон у стандардном генетичком коду и зауставља се на првом стоп кодону.
5. Резултат је протеинска секвенца, записана једнословним ознакама аминокиселина, заједно са прегледом кодон по кодон.

Пример израчунавања

Секвенца: ATGGCCTAA, оквир читања 1, претрага почетног кодона искључена.

Протеин је MA. Превод се зауставља на TAA, па се ништа после тога не чита.

Сада узмимо дужу секвенцу, CCCATGGCCTAA, у оквиру 1. Са искљученом претрагом, алат чита од саме прве базе: CCC (Pro), ATG (Met), GCC (Ala), затим TAA (стоп), што даје протеин PMA. Са укљученом претрагом, алат прескаче CCC, почиње од првог ATG и чита ATG (Met), GCC (Ala), затим TAA (стоп), што даје протеин MA. Оба резултата су исправна за исту секвенцу; они одговарају на различита питања, једно чита све у оквиру, друго чита само отворени оквир читања који почиње од ATG.

Најчешћа питања

Шта је кодон?

Кодон је група од три базе DNK или RNK. Сваки од 64 могућа кодона означава једну аминокиселину или стоп сигнал, у складу са стандардним генетичким кодом.

Зашто се превод зауставља на стоп кодону?

TAA, TAG и TGA не кодирају аминокиселину. Они су стоп сигнали. Рибозом који чита прави ген на том месту ослобађа готов протеински ланац, па алат ради исто и занемарује све базе после тога.

Шта је оквир читања и зашто је важан?

То је почетна тачка која се користи за подељивање секвенце на кодоне. Почетак једну или две базе касније мења сваки наредни кодон, тако да се иста DNK може прочитати на три различита начина, а обично је само један од њих стварна кодирајућа секвенца.

Шта мења опција „претрага до првог почетног кодона"?

Она мења место где превод почиње, а не коришћени генетички код. Када је укључена, алат прескаче унапред у изабраном оквиру до првог ATG и преводи од тог места, на начин на који рибозом почиње од почетног кодона. Када је искључена, превод почиње од саме прве базе оквира.

Могу ли да налепим RNK секвенцу?

Да. Алат третира U исто као T, јер урацил из RNK и тимин из DNK граде пар са истим значењем кодона. Прихватају се и велика и мала слова.

Шта се дешава ако моја секвенца садржи слова која нису A, C, G, T или U?

Алат означава неисправне знакове и не преводи секвенцу. Ово укључује кодове неодређености попут N, који су чести у секвенцирању нижег квалитета, али нису исправан унос за превод.

Шта ако дужина секвенце није дељива са три?

Алат преводи сваки потпун кодон који може и посебно пријављује преостале једну или две базе, без нагађања шта би оне могле да означавају.