ڈی این اے سے پروٹین مترجم - کوڈون اور امینو ایسڈ کنورٹر

ڈی این اے سے پروٹین مترجم ایک ڈی این اے یا آر این اے ترتیب کو، اسٹینڈرڈ جینیٹک کوڈ استعمال کرتے ہوئے، اس امینو ایسڈ زنجیر میں تبدیل کرتا ہے جس کی وہ رمز کشائی کرتی ہے۔ یہ ترتیب کو ایک وقت میں تین بیسز پڑھتا ہے اور ہر تہرے کو 64 کوڈونز کی ایک مقررہ جدول میں تلاش کرتا ہے۔

ترجمہ کیسے کام کرتا ہے

ایک جین چار حروف میں لکھا جاتا ہے: A، C، G اور T (یا آر این اے میں U)۔ خلیے ان حروف کو تین تین کے غیر متداخل گروپوں میں پڑھتے ہیں جنہیں کوڈون کہا جاتا ہے۔ ہر کوڈون ایک امینو ایسڈ کی نمائندگی کرتا ہے، یا ایک اسٹاپ سگنل کی جو زنجیر کو ختم کرتا ہے۔

یہ ٹول پہلے ان پٹ کو صاف کرتا ہے۔ یہ چھوٹے حروف کو بڑے حروف میں بدلتا ہے، خالی جگہیں، لائن بریکس اور ہندسے ہٹاتا ہے، اور ہر U کو T میں بدل دیتا ہے، کیونکہ آر این اے کا یوریسل اسی کوڈون کے ساتھ جوڑا بناتا ہے جیسے ڈی این اے کا تھائمین۔ اس کے بعد یہ ایسے کسی بھی حرف کو مسترد کر دیتا ہے جو A، C، G یا T نہ ہو، جیسے N جیسے مبہمیت کوڈز، تاکہ کوئی ترتیب کبھی خاموشی سے غلط ترجمہ نہ ہو۔

اسٹینڈرڈ جینیٹک کوڈ

یہ ٹول NCBI ٹرانسلیشن ٹیبل 1، یعنی "دی اسٹینڈرڈ کوڈ" استعمال کرتا ہے، جو زیادہ تر جانداروں بشمول انسانوں میں استعمال ہونے والا جینیٹک کوڈ ہے۔ یہ 64 ممکنہ کوڈونز میں سے ہر ایک کو 20 امینو ایسڈز میں سے کسی ایک یا اسٹاپ سگنل کو تفویض کرتا ہے۔

تین کوڈونز اسٹاپ کوڈونز ہیں: TAA، TAG اور TGA۔ ان میں سے کوئی بھی کسی امینو ایسڈ کی رمز کشائی نہیں کرتا۔ جب ٹول ان میں سے کسی تک پہنچتا ہے تو وہاں ترجمہ ختم کر دیتا ہے۔ اسٹاپ کوڈون خود پروٹین میں شامل نہیں کیا جاتا، اور اس کے بعد کے کسی بھی بیسز کو نظر انداز کر دیا جاتا ہے۔

کوڈون ATG امینو ایسڈ میتھیونین (Met، M) کی رمز کشائی کرتا ہے۔ زیادہ تر جانداروں میں ATG اسٹارٹ کوڈون کے طور پر بھی کام کرتا ہے، یعنی وہ کوڈون جہاں سے رائبوسوم ایک جین پڑھنا شروع کرتا ہے۔

ریڈنگ فریمز

ایک ڈی این اے ترتیب کو تین مختلف طریقوں سے پڑھا جا سکتا ہے، جنہیں ریڈنگ فریمز کہا جاتا ہے، اس بات پر منحصر کہ آپ کس بیس سے گنتی شروع کرتے ہیں:

• فریم 1 پہلے بیس سے شروع ہوتا ہے۔
• فریم 2 دوسرے بیس سے شروع ہوتا ہے، پہلے کو چھوڑ کر۔
• فریم 3 تیسرے بیس سے شروع ہوتا ہے، پہلے دو کو چھوڑ کر۔

فریم کو ایک بیس سے بھی منتقل کرنے سے اس کے بعد کا ہر کوڈون بدل جاتا ہے، اس لیے ایک ہی ترتیب تین بالکل مختلف امینو ایسڈ زنجیریں پیدا کر سکتی ہے۔ عام طور پر صرف ایک فریم ہی کسی جین کا اصل کوڈنگ فریم ہوتا ہے۔

پہلے اسٹارٹ کوڈون تک اسکیننگ

بطور ڈیفالٹ، یہ ٹول منتخب کردہ فریم کے پہلے بیس سے ترجمہ شروع کرتا ہے، خواہ وہ کوڈون کچھ بھی ہو۔ یہ اس بات سے مطابقت رکھتا ہے کہ ٹول ہمیشہ سے کیسے کام کرتا رہا ہے اور اس ترتیب کا ترجمہ کرنے کے لیے مفید ہے جسے آپ پہلے سے جانتے ہیں کہ وہ پوزیشن ایک سے فریم میں ہے۔

اختیاری "پہلے اسٹارٹ کوڈون تک اسکین کریں" ترتیب یہ بدلتی ہے کہ ترجمہ کہاں سے شروع ہوتا ہے، نہ کہ یہ کہ ترجمہ کیسے کیا جاتا ہے۔ جب یہ آن ہو، تو ٹول منتخب کردہ فریم میں پہلے ATG کوڈون کو تلاش کرتا ہے اور وہاں سے ترجمہ شروع کرتا ہے، اس سے پہلے کے کسی بھی بیسز کو نظر انداز کرتے ہوئے۔ یہ اس بات کی عکاسی کرتا ہے کہ ایک رائبوسوم ایک لمبی ترتیب میں کسی من مانی جگہ سے ترجمہ کرنے کے بجائے اوپن ریڈنگ فریم (ORF) کا آغاز کیسے تلاش کرتا ہے۔ اگر اس فریم میں کوئی ATG موجود نہ ہو، تو ٹول اندازہ لگانے کے بجائے یہ بتاتا ہے کہ کوئی اسٹارٹ کوڈون نہیں ملا۔

اس ترتیب کو بند کرنے سے اصل طرزِ عمل واپس آ جاتا ہے: فریم کے بالکل آغاز سے ترجمہ۔

ڈی این اے سے پروٹین ترجمہ کا حساب کیسے لگائیں

1. ایک ڈی این اے یا آر این اے ترتیب درج کریں۔ خالی جگہیں، لائن بریکس، ہندسے اور FASTA طرز کے حروف خودکار طور پر نظر انداز کر دیے جاتے ہیں۔
2. ایک ریڈنگ فریم منتخب کریں: 1، 2 یا 3۔
3. اختیاری طور پر "پہلے اسٹارٹ کوڈون تک اسکین کریں" آن کریں تاکہ فریم کے آغاز کے بجائے پہلے ان-فریم ATG سے شروع کیا جا سکے۔
4. ٹول ترتیب کو ایک وقت میں تین بیسز پڑھتا ہے، ہر کوڈون کو اسٹینڈرڈ جینیٹک کوڈ میں تلاش کرتا ہے، اور پہلے اسٹاپ کوڈون پر رک جاتا ہے۔
5. نتیجہ پروٹین ترتیب ہے، جو ایک حرفی امینو ایسڈ کوڈز میں لکھی جاتی ہے، ساتھ ہی ایک کوڈون بہ کوڈون تفصیل بھی۔

حل شدہ مثال

ترتیب: ATGGCCTAA، ریڈنگ فریم 1، اسٹارٹ کوڈون اسکیننگ بند۔

پروٹین MA ہے۔ ترجمہ TAA پر رک جاتا ہے، اس لیے اس کے بعد کچھ نہیں پڑھا جاتا۔

اب ایک لمبی ترتیب لیں، CCCATGGCCTAA، فریم 1 میں۔ اسکیننگ بند ہونے پر، ٹول بالکل پہلے بیس سے پڑھتا ہے: CCC (Pro)، ATG (Met)، GCC (Ala)، پھر TAA (اسٹاپ)، جس سے پروٹین PMA بنتی ہے۔ اسکیننگ آن ہونے پر، ٹول CCC کو چھوڑ دیتا ہے، پہلے ATG سے شروع کرتا ہے، اور ATG (Met)، GCC (Ala)، پھر TAA (اسٹاپ) پڑھتا ہے، جس سے پروٹین MA بنتی ہے۔ دونوں ایک ہی ترتیب کے درست نتائج ہیں؛ وہ مختلف سوالات کے جواب دیتے ہیں، ایک فریم میں سب کچھ پڑھتا ہے، دوسرا صرف اس اوپن ریڈنگ فریم کو پڑھتا ہے جو ATG سے شروع ہوتا ہے۔

اکثر پوچھے جانے والے سوالات

کوڈون کیا ہے؟

کوڈون تین ڈی این اے یا آر این اے بیسز کا ایک گروپ ہے۔ 64 ممکنہ کوڈونز میں سے ہر ایک اسٹینڈرڈ جینیٹک کوڈ کی بنیاد پر ایک امینو ایسڈ یا اسٹاپ سگنل کی نمائندگی کرتا ہے۔

ترجمہ اسٹاپ کوڈون پر کیوں رک جاتا ہے؟

TAA، TAG اور TGA کسی امینو ایسڈ کی رمز کشائی نہیں کرتے۔ یہ اسٹاپ سگنل ہیں۔ ایک حقیقی جین کو پڑھنے والا رائبوسوم اس مقام پر مکمل پروٹین زنجیر کو خارج کرتا ہے، اس لیے یہ ٹول بھی ایسا ہی کرتا ہے اور اس کے بعد کے کسی بیسز کو نظر انداز کرتا ہے۔

ریڈنگ فریم کیا ہے، اور یہ کیوں اہم ہے؟

یہ وہ آغازی نقطہ ہے جو ترتیب کو کوڈونز میں تقسیم کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ایک یا دو بیس بعد شروع کرنے سے اس کے بعد آنے والا ہر کوڈون بدل جاتا ہے، اس لیے ایک ہی ڈی این اے کو تین مختلف طریقوں سے پڑھا جا سکتا ہے، جن میں سے عام طور پر صرف ایک ہی اصل کوڈنگ ترتیب ہوتی ہے۔

"پہلے اسٹارٹ کوڈون تک اسکین کریں" کیا بدلتا ہے؟

یہ بدلتا ہے کہ ترجمہ کہاں سے شروع ہوتا ہے، نہ کہ استعمال ہونے والا جینیٹک کوڈ۔ اس کے آن ہونے پر، ٹول منتخب کردہ فریم میں آگے بڑھ کر پہلے ATG تک جاتا ہے اور وہاں سے ترجمہ کرتا ہے، بالکل اسی طرح جیسے رائبوسوم اسٹارٹ کوڈون سے شروع کرتا ہے۔ اس کے بند ہونے پر، ترجمہ فریم کے بالکل پہلے بیس سے شروع ہوتا ہے۔

کیا میں ایک آر این اے ترتیب پیسٹ کر سکتا ہوں؟

جی ہاں۔ یہ ٹول U کو T کی طرح سمجھتا ہے، کیونکہ آر این اے کا یوریسل اور ڈی این اے کا تھائمین ایک ہی کوڈون معنی کے ساتھ جوڑا بناتے ہیں۔ بڑے اور چھوٹے دونوں طرح کے حروف قبول کیے جاتے ہیں۔

اگر میری ترتیب میں A، C، G، T یا U کے علاوہ کوئی حروف ہوں تو کیا ہوگا؟

ٹول غلط حروف کی نشاندہی کرتا ہے اور ترتیب کا ترجمہ نہیں کرتا۔ اس میں N جیسے مبہمیت کوڈز شامل ہیں، جو کم معیار کے سیکوینسنگ ڈیٹا میں عام ہوتے ہیں لیکن ترجمے کے لیے درست ان پٹ نہیں ہوتے۔

اگر ترتیب کی لمبائی تین کی مضاعف نہ ہو تو کیا ہوگا؟

ٹول ہر مکمل کوڈون کا ترجمہ کرتا ہے جو وہ کر سکتا ہے اور بچ جانے والے ایک یا دو بیسز کو الگ سے رپورٹ کرتا ہے، بغیر یہ اندازہ لگائے کہ وہ کیا رمز کشائی کر سکتے تھے۔