DNA से प्रोटीन ट्रांसलेटर

DNA से प्रोटीन ट्रांसलेटर का उपयोग कैसे करें

1. 1. अनुक्रम चिपकाएँ। सादे अक्षर या FASTA, दोनों चलते हैं; स्थान, पंक्ति-विराम, स्थिति संख्याएँ और छोटे अक्षर अनदेखे किए जाते हैं। अनुक्रम को कोडिंग (सेंस) स्ट्रैंड मानें। U को T पढ़ा जाता है।
2. 2. फ़्रेम चुनें। +1, +2 और +3 पहले, दूसरे और तीसरे आधार से शुरू होते हैं; −1, −2 और −3 विपरीत पूरक पर वही करते हैं। सभी छह फ़्रेम उन्हें एक साथ दिखाता है। यदि आपने टेम्पलेट स्ट्रैंड चिपकाया है, तो −1 उपयोग करें।
3. 3. विकल्प सेट करें। पहले स्टॉप कोडॉन पर रुकें, पहले ATG से आरंभ करें, और एक-अक्षर या तीन-अक्षर आउटपुट चुनें।
4. 4. या जीन खोजें। खुले पठन फ़्रेम खोजें हर ATG-से-स्टॉप खंड को न्यूनतम लंबाई से ऊपर, एक या दोनों स्ट्रैंड पर, निर्देशांक और प्रोटीन अनुक्रमों के साथ सूचीबद्ध करता है, जिन्हें आप FASTA के रूप में कॉपी कर सकते हैं।

DNA से प्रोटीन तक

प्रतिलेखन (transcription) किसी जीन के टेम्पलेट स्ट्रैंड को mRNA में कॉपी करता है, इसलिए mRNA का अनुक्रम उस विपरीत, कोडिंग स्ट्रैंड जैसा होता है, जिसमें T की जगह U होता है। अनुवाद (translation) फिर mRNA को तीन-तीन आधार पढ़ता है। हर त्रिक, यानी कोडॉन, एक अमीनो अम्ल या एक स्टॉप संकेत तय करता है। सीक्वेंस डेटाबेस आम तौर पर कोडिंग स्ट्रैंड छापते हैं, इसीलिए आप GenBank या RefSeq का कोडिंग अनुक्रम सीधे चिपका सकते हैं।

यह टूल NCBI द्वारा प्रकाशित अनुवाद तालिका 1 उपयोग करता है। IUPAC अस्पष्टता कोड वाले कोडॉन को तब अमीनो अम्ल मिलता है जब हर संभावित कोडॉन एक ही बात कहे: GCN हमेशा एलानिन है और TAR हमेशा स्टॉप है। ऐस्पैरागिन और ऐस्पार्टेट का मिश्रण B, ग्लूटामाइन और ग्लूटामेट का Z, ल्यूसीन और आइसोल्यूसीन का J, और कोई अन्य मिश्रण X के रूप में दिखाया जाता है। ये परिणाम 15 न्यूक्लियोटाइड कोडों के हर तीन-अक्षर संयोजन के लिए Biopython के अनुवादक से मेल खाते हैं।

पठन फ़्रेम और खुले पठन फ़्रेम

एक अनुक्रम को हर स्ट्रैंड पर तीन आरंभ बिंदुओं से पढ़ा जा सकता है, जिससे छह पठन फ़्रेम मिलते हैं; केवल वही फ़्रेम जिसमें कोई जीन वास्तव में पढ़ा जाता है सार्थक प्रोटीन देता है, और बाकी पाँच आम तौर पर कुछ दर्जन कोडॉन के भीतर स्टॉप से टकरा जाते हैं। यहाँ खुला पठन फ़्रेम (ORF) एक ऐसा खंड है जो एक ATG से अगले इन-फ़्रेम स्टॉप तक जाता है, बीच में कोई स्टॉप नहीं। हर खंड का केवल सबसे बाहरी ATG रिपोर्ट होता है, इसलिए जिस ORF में कई आंतरिक ATG हों वह एक बार दिखता है। छोटे ORF संयोग से बनते हैं — यादृच्छिक अनुक्रम में लगभग हर 21 कोडॉन पर एक स्टॉप आता है — इसलिए न्यूनतम लंबाई मायने रखती है। डिफ़ॉल्ट 25 अमीनो अम्ल (75 न्यूक्लियोटाइड) NCBI ORFfinder से मेल खाता है; बैक्टीरियल जीनोम के लिए 100 या अधिक का न्यूनतम शोर को काफ़ी कम करता है। ORF एक उम्मीदवार है, प्रमाण नहीं।

हल किया गया उदाहरण: मानव प्रीप्रोइंसुलिन

उदाहरण आज़माएँ NCBI RefSeq NM_000207.3 से मानव इंसुलिन का 333-न्यूक्लियोटाइड कोडिंग अनुक्रम लोड करता है। यह 111 कोडॉन है: 110 अमीनो अम्ल और एक अंतिम स्टॉप। फ़्रेम +1 प्रीप्रोइंसुलिन प्रोटीन देता है (UniProt P01308); अंतिम तारांकन स्टॉप कोडॉन है:

फ़्रेम +2 और +3 लगभग तुरंत स्टॉप से टकराते हैं (फ़्रेम +2 WPCGCASCPCWRCWPSGDLTQPQPL पढ़ता है और फिर रुक जाता है)। डिफ़ॉल्ट न्यूनतम वाले ORF मोड में, टूल 1–333 स्थिति पर 110-अमीनो-अम्ल ORF और विपरीत स्ट्रैंड पर 147–296 स्थिति पर 49-अमीनो-अम्ल ORF रिपोर्ट करता है — यह याद दिलाते हुए कि अकेला ORF जीन नहीं बनाता। प्रोटीन मिलने के बाद उसका द्रव्यमान अनुमान लगाने के लिए प्रोटीन आणविक भार कैलकुलेटर देखें।

यह ट्रांसलेटर क्या नहीं करता

• अन्य आनुवंशिक कूट। कशेरुकी माइटोकॉन्ड्रिया, सिलिएट और कुछ बैक्टीरिया कुछ कोडॉन अलग पढ़ते हैं — कशेरुकी माइटोकॉन्ड्रिया में TGA ट्रिप्टोफ़ैन के लिए कूट करता है। केवल मानक कूट अंतर्निहित है।
• स्प्लाइसिंग। cDNA या कोडिंग अनुक्रम चिपकाएँ, इंट्रॉन वाला जीनोमिक DNA नहीं; टूल सीधे पढ़ता चला जाता है।
• रीकोडिंग और फ़्रेमशिफ़्ट। सेलेनोसिस्टीन और पाइरोलिसिन का समावेश, और प्रोग्राम्ड फ़्रेमशिफ़्ट मॉडल नहीं किए गए हैं।
• इनपुट का आकार। हर रिकॉर्ड के पहले 2,000,000 आधार लिए जाते हैं, और हाइलाइट किया गया दृश्य पहले 6,000 दिखाता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

DNA अनुक्रम को प्रोटीन अनुक्रम में कैसे बदलें?

कोडिंग स्ट्रैंड में आरंभ कोडॉन ATG खोजें, फिर अनुक्रम को तीन-तीन आधार पढ़ें और हर कोडॉन को आनुवंशिक कूट से उसके अमीनो अम्ल से बदलें, जब तक स्टॉप कोडॉन (TAA, TAG या TGA) न आए। ATG मेथियोनीन बनता है, GCC एलानिन, और इसी तरह। ट्रांसलेटर यह सभी छह फ़्रेम में एक साथ आपके लिए करता है।

मुझे कोडिंग स्ट्रैंड चिपकाना चाहिए या टेम्पलेट?

कोडिंग (सेंस) स्ट्रैंड चिपकाएँ — वह जिसका अनुक्रम mRNA से मेल खाता है, U की जगह T के अलावा। सीक्वेंस डेटाबेस यही स्ट्रैंड छापते हैं। यदि आपके पास टेम्पलेट (एंटीसेंस) स्ट्रैंड है, तो फ़्रेम −1 पर अनुवाद करें, जो उसका विपरीत पूरक पढ़ता है।

छह पठन फ़्रेम क्या हैं?

स्ट्रैंड के आधार 1, 2 या 3 से शुरू करने पर फ़्रेम +1, +2 और +3 मिलते हैं; विपरीत पूरक पर वही करने से −1, −2 और −3। जीन इनमें से किसी एक में पढ़ा जाता है, इसलिए सभी छह को देखने से पता चलता है कि कौन-सा फ़्रेम लंबा बिना-रुकावट ORF रखता है।

आउटपुट में X, B, Z, J और * का क्या अर्थ है?

तारांकन स्टॉप कोडॉन को दर्शाता है। X का अर्थ है कि कोडॉन अस्पष्ट है और कई अलग अमीनो अम्ल कूट कर सकता है, या N जैसा कोई ऐसा कोड था जिसे हल नहीं किया जा सका। B ऐस्पैरागिन या ऐस्पार्टेट के लिए है, Z ग्लूटामाइन या ग्लूटामेट के लिए, और J ल्यूसीन या आइसोल्यूसीन के लिए।

मेरा प्रोटीन प्रकाशित प्रोटीन से मेल क्यों नहीं खाता?

आम कारण हैं गलत फ़्रेम, गलत ATG से आरंभ, इंट्रॉन वाला जीनोमिक अनुक्रम चिपकाना, या कोई गैर-मानक कूट वाला जीन, जैसे कशेरुकी माइटोकॉन्ड्रियल कूट। पहले कुछ अवशेषों की तुलना डेटाबेस प्रविष्टि से करें और अन्य फ़्रेम व पहले-ATG विकल्प आज़माएँ।

क्या मेरा अनुक्रम कहीं अपलोड होता है?

नहीं। अनुवाद पूरी तरह आपके ब्राउज़र में चलता है और कुछ भी सर्वर पर नहीं भेजा जाता, इसलिए अप्रकाशित अनुक्रम आपके कंप्यूटर पर ही रहते हैं।