Traduttore da DNA a proteina

Come usare il traduttore da DNA a proteina

1. 1. Incolla la sequenza. Vanno bene lettere semplici o FASTA; spazi, a capo, numeri di posizione e minuscole vengono ignorati. Tratta la sequenza come filamento codificante (senso). U viene letta come T.
2. 2. Scegli una cornice. +1, +2 e +3 partono dalla prima, dalla seconda e dalla terza base; −1, −2 e −3 fanno lo stesso sul complementare inverso. Tutte e sei le cornici le mostra insieme. Se hai incollato il filamento stampo, usa −1.
3. 3. Imposta le opzioni. Fermati al primo codone di stop, inizia dal primo ATG e scegli l'output a una o a tre lettere.
4. 4. Oppure cerca i geni. Trova le cornici di lettura aperte elenca ogni tratto da ATG a stop sopra una lunghezza minima, su un filamento o su entrambi, con le coordinate e le sequenze proteiche che puoi copiare in FASTA.

Dal DNA alla proteina

La trascrizione copia il filamento stampo di un gene in mRNA, quindi l'mRNA ha la stessa sequenza del filamento opposto, codificante, con U al posto di T. La traduzione poi legge l'mRNA tre basi alla volta. Ogni terna, o codone, specifica un amminoacido oppure un segnale di stop. Le banche dati di sequenze di solito riportano il filamento codificante, ed è per questo che puoi incollare direttamente una sequenza codificante di GenBank o RefSeq.

Lo strumento usa la tabella di traduzione 1 pubblicata da NCBI. I codoni che contengono codici di ambiguità IUPAC ricevono un amminoacido ogni volta che tutti i codoni possibili concordano: GCN è sempre alanina e TAR è sempre uno stop. Una miscela di asparagina e acido aspartico viene riportata come B, glutammina e acido glutammico come Z, leucina e isoleucina come J, e qualsiasi altra miscela come X. Questi risultati coincidono con il traduttore di Biopython per ogni combinazione di tre lettere dei 15 codici nucleotidici.

Cornici di lettura e cornici di lettura aperte

Una sequenza può essere letta a partire da tre punti di partenza su ciascun filamento, ottenendo sei cornici di lettura; solo la cornice che un gene usa davvero produce una proteina significativa, mentre le altre cinque di solito incontrano un codone di stop entro qualche decina di codoni. Una cornice di lettura aperta (ORF, open reading frame) qui è un tratto che va da un ATG fino al primo stop nella stessa cornice, senza stop in mezzo. Viene riportato solo l'ATG più esterno di ogni tratto, quindi un ORF con più ATG interni compare una volta sola. Gli ORF corti compaiono per caso — un codone di stop ricorre circa ogni 21 codoni in una sequenza casuale — quindi la lunghezza minima conta. Il valore predefinito di 25 amminoacidi (75 nucleotidi) coincide con ORFfinder di NCBI; per i genomi batterici una minima di 100 o più riduce il rumore. Un ORF è un candidato, non una prova di un gene.

Esempio svolto: preproinsulina umana

Prova un esempio carica la sequenza codificante di 333 nucleotidi dell'insulina umana dal RefSeq di NCBI NM_000207.3. Sono 111 codoni: 110 amminoacidi e uno stop finale. La cornice +1 dà la proteina preproinsulina (UniProt P01308); l'asterisco finale è il codone di stop:

Le cornici +2 e +3 incontrano uno stop quasi subito (la cornice +2 legge WPCGCASCPCWRCWPSGDLTQPQPL e poi si ferma). In modalità ORF con il minimo predefinito, lo strumento riporta l'ORF di 110 amminoacidi nelle posizioni 1–333 e un ORF di 49 amminoacidi sul filamento inverso nelle posizioni 147–296 — un promemoria che un ORF da solo non fa un gene. Una volta che hai la proteina, calcolane la massa con il calcolatore del peso molecolare delle proteine.

Che cosa questo traduttore non fa

• Altri codici genetici. Mitocondri dei vertebrati, ciliati e alcuni batteri leggono alcuni codoni in modo diverso — nei mitocondri dei vertebrati TGA codifica per il triptofano. È integrato solo il codice standard.
• Splicing. Incolla un cDNA o una sequenza codificante, non DNA genomico con introni; lo strumento legge di seguito senza fermarsi.
• Ricodificazione e slittamenti di cornice. L'inserzione di selenocisteina e pirrolisina e gli slittamenti di cornice programmati non sono modellati.
• Dimensione dell'input. Ogni record è limitato alle prime 2.000.000 di basi, e la vista evidenziata mostra solo le prime 6.000.

Domande frequenti

Come si converte una sequenza di DNA in una sequenza proteica?

Trova il codone di inizio ATG nel filamento codificante, poi leggi la sequenza tre basi alla volta e sostituisci ogni codone con il suo amminoacido secondo il codice genetico, finché non arrivi a un codone di stop (TAA, TAG o TGA). ATG diventa metionina, GCC alanina, e così via. Il traduttore lo fa per te in tutte e sei le cornici insieme.

Quale filamento devo incollare, codificante o stampo?

Incolla il filamento codificante (senso) — quello la cui sequenza coincide con quella dell'mRNA, a parte U al posto di T. Le banche dati di sequenze riportano questo filamento. Se hai invece il filamento stampo (antisenso), traduci la cornice −1, che legge il suo complementare inverso.

Quali sono le sei cornici di lettura?

Partendo dalla base 1, 2 o 3 del filamento si ottengono le cornici +1, +2 e +3; facendo lo stesso sul complementare inverso si ottengono −1, −2 e −3. Un gene viene letto in una di esse, quindi scorrerne sei mostra quale cornice porta un lungo ORF senza interruzioni.

Che cosa significano X, B, Z, J e * nell'output?

Un asterisco segna un codone di stop. X significa che il codone è ambiguo e potrebbe codificare più amminoacidi diversi, oppure conteneva un codice come N che non è stato risolto. B sta per asparagina o acido aspartico, Z per glutammina o acido glutammico, e J per leucina o isoleucina.

Perché la mia proteina non corrisponde a quella pubblicata?

Le cause più comuni sono la cornice sbagliata, un inizio dall'ATG sbagliato, l'aver incollato una sequenza genomica che contiene introni, o un gene che usa un codice non standard come quello mitocondriale dei vertebrati. Confronta i primi residui con la voce della banca dati e prova le altre cornici e l'opzione del primo ATG.

La mia sequenza viene caricata da qualche parte?

No. La traduzione funziona interamente nel tuo browser e nulla viene inviato a un server, quindi le sequenze non pubblicate restano sul tuo computer.