Kibadilishi cha DNA kuwa Protini - Kibadilishi cha Kodoni na Asidi ya Amino

Kibadilishi cha DNA kuwa protini hubadilisha mfuatano wa DNA au RNA kuwa mnyororo wa asidi za amino unaosimbwa nao, kwa kutumia msimbo wa kawaida wa kijenetiki. Husoma mfuatano besi tatu kwa wakati mmoja na kutafuta kila kundi la besi tatu katika jedwali maalum la kodoni 64.

Jinsi tafsiri inavyofanya kazi

Jeni huandikwa kwa herufi nne: A, C, G na T (au U katika RNA). Seli husoma herufi hizi katika makundi ya herufi tatu tatu yasiyoingiliana yanayoitwa kodoni. Kila kodoni huwakilisha asidi moja ya amino, au ishara ya kusimama inayomaliza mnyororo.

Kifaa hiki kwanza husafisha ingizo. Hubadilisha herufi ndogo kuwa kubwa, huondoa nafasi, mikato ya mstari na tarakimu, na kubadilisha kila U kuwa T, kwa sababu urasili wa RNA huoana na kodoni ile ile kama thaimini ya DNA. Kisha hukataa herufi yoyote isiyo A, C, G au T, kama vile misimbo ya utata kama N, ili mfuatano usitafsiriwe vibaya bila taarifa.

Msimbo wa kawaida wa kijenetiki

Kifaa hutumia Jedwali la Tafsiri la 1 la NCBI, "Msimbo wa Kawaida", msimbo wa kijenetiki unaotumiwa na viumbe wengi wakiwemo binadamu. Hupanga kila moja ya kodoni 64 zinazowezekana kwa moja ya asidi 20 za amino au ishara ya kusimama.

Kodoni tatu ni kodoni za kusimama: TAA, TAG na TGA. Hakuna hata moja inayosimba asidi ya amino. Kifaa kinapofika kwenye moja ya hizo, humaliza tafsiri hapo. Kodoni ya kusimama yenyewe haiongezwi kwenye protini, na besi zozote baada yake hazizingatiwi.

Kodoni ATG husimba asidi ya amino methionini (Met, M). Katika viumbe wengi, ATG pia hufanya kazi kama kodoni ya kuanzia, kodoni ambapo ribosomu huanza kusoma jeni.

Fremu za usomaji

Mfuatano wa DNA unaweza kusomwa kwa njia tatu tofauti, zinazoitwa fremu za usomaji, kutegemea besi gani unayoanzia kuhesabu:

• Fremu 1 huanza katika besi ya kwanza.
• Fremu 2 huanza katika besi ya pili, ikiruka ya kwanza.
• Fremu 3 huanza katika besi ya tatu, ikiruka mbili za kwanza.

Kuhamisha fremu kwa besi moja tu hubadilisha kila kodoni baada yake, hivyo mfuatano ule ule unaweza kuzalisha minyororo mitatu tofauti kabisa ya asidi za amino. Kawaida fremu moja tu ndiyo fremu halisi ya usimbaji ya jeni.

Kuchanganua hadi kodoni ya kwanza ya kuanzia

Kwa kawaida, kifaa hutafsiri kuanzia besi ya kwanza ya fremu iliyochaguliwa, iwe kodoni hiyo ni ipi. Hii inalingana na jinsi kifaa kilivyofanya kazi tangu awali na ni muhimu kwa kutafsiri mfuatano ambao tayari unajua uko katika fremu kuanzia nafasi ya kwanza.

Mpangilio wa hiari wa "changanua hadi kodoni ya kwanza ya kuanzia" hubadilisha mahali tafsiri inapoanzia, si jinsi inavyotafsiri. Ukiwashwa, kifaa hutafuta katika fremu iliyochaguliwa kodoni ya kwanza ya ATG na huanza kutafsiri kuanzia hapo, ikiruka besi zozote kabla yake. Hii inaakisi jinsi ribosomu inavyopata mwanzo wa fremu wazi ya usomaji (ORF) badala ya kutafsiri kuanzia sehemu isiyo na mpangilio katika mfuatano mrefu zaidi. Kama hakuna ATG katika fremu hiyo, kifaa huripoti kwamba hakuna kodoni ya kuanzia iliyopatikana badala ya kukisia.

Kuzima mpangilio huu hurudisha tabia ya asili: tafsiri kuanzia mwanzo kabisa wa fremu.

Jinsi ya kukokotoa tafsiri ya DNA kuwa protini

1. Weka mfuatano wa DNA au RNA. Nafasi, mikato ya mstari, tarakimu na herufi za mtindo wa FASTA hazizingatiwi kiotomatiki.
2. Chagua fremu ya usomaji: 1, 2 au 3.
3. Ukipenda, washa "changanua hadi kodoni ya kwanza ya kuanzia" ili kuanza katika ATG ya kwanza ndani ya fremu badala ya mwanzo wa fremu.
4. Kifaa husoma mfuatano besi tatu kwa wakati mmoja, hutafuta kila kodoni katika msimbo wa kawaida wa kijenetiki, na husimama katika kodoni ya kwanza ya kusimama.
5. Matokeo ni mfuatano wa protini, ulioandikwa kama misimbo ya herufi moja ya asidi za amino, pamoja na uchambuzi wa kodoni kwa kodoni.

Mfano uliofanyiwa kazi

Mfuatano: ATGGCCTAA, fremu ya usomaji 1, uchanganuzi wa kodoni ya kuanzia umezimwa.

Protini ni MA. Tafsiri husimama katika TAA, hivyo hakuna kinachosomwa baada yake.

Sasa chukua mfuatano mrefu zaidi, CCCATGGCCTAA, katika fremu 1. Uchanganuzi ukiwa umezimwa, kifaa husoma kuanzia besi ya kwanza kabisa: CCC (Pro), ATG (Met), GCC (Ala), kisha TAA (kusimama), na kutoa protini PMA. Uchanganuzi ukiwashwa, kifaa huruka CCC, huanza katika ATG ya kwanza, na kusoma ATG (Met), GCC (Ala), kisha TAA (kusimama), na kutoa protini MA. Yote mawili ni matokeo sahihi ya mfuatano ule ule; hujibu maswali tofauti, mmoja ukisoma kila kitu katika fremu, mwingine ukisoma tu fremu wazi ya usomaji inayoanzia ATG.

Maswali yanayoulizwa mara kwa mara

Kodoni ni nini?

Kodoni ni kundi la besi tatu za DNA au RNA. Kila moja ya kodoni 64 zinazowezekana huwakilisha asidi moja ya amino au ishara ya kusimama, kulingana na msimbo wa kawaida wa kijenetiki.

Kwa nini tafsiri husimama katika kodoni ya kusimama?

TAA, TAG na TGA hazisimbi asidi ya amino. Ni ishara za kusimama. Ribosomu inayosoma jeni halisi hutoa mnyororo wa protini uliokamilika katika hatua hiyo, hivyo kifaa hufanya vivyo hivyo na hupuuza besi zozote baada yake.

Fremu ya usomaji ni nini, na kwa nini ni muhimu?

Ni sehemu ya kuanzia inayotumiwa kugawanya mfuatano kuwa kodoni. Kuanza besi moja au mbili baadaye hubadilisha kila kodoni inayofuata, hivyo DNA ile ile inaweza kusomwa kwa njia tatu tofauti, na kawaida moja tu kati yazo ndiyo mfuatano halisi wa usimbaji.

"Changanua hadi kodoni ya kwanza ya kuanzia" hubadilisha nini?

Hubadilisha mahali tafsiri inapoanzia, si msimbo wa kijenetiki unaotumika. Ikiwashwa, kifaa huruka mbele katika fremu iliyochaguliwa hadi ATG ya kwanza na hutafsiri kuanzia hapo, kama ribosomu inavyoanzia kodoni ya kuanzia. Ikizimwa, tafsiri huanzia besi ya kwanza kabisa ya fremu.

Naweza kubandika mfuatano wa RNA?

Ndiyo. Kifaa hutendea U sawa na T, kwa sababu urasili wa RNA na thaimini ya DNA huoana na maana ile ile ya kodoni. Herufi kubwa na ndogo zote zinakubalika.

Nini hutokea ikiwa mfuatano wangu una herufi zisizo A, C, G, T au U?

Kifaa hubainisha herufi batili na halitafsiri mfuatano. Hii inajumuisha misimbo ya utata kama N, ambayo ni ya kawaida katika data ya mpangilio wa ubora wa chini lakini si ingizo halali kwa tafsiri.

Nini kama urefu wa mfuatano si kizidishi cha tatu?

Kifaa hutafsiri kila kodoni kamili inayoweza na huripoti besi moja au mbili zilizobaki kando, bila kukisia zinaweza kusimba nini.