Làm sao chuyển trình tự DNA thành trình tự protein?

Tìm codon mở đầu ATG trên mạch mã hóa, rồi đọc trình tự từng ba base và thay mỗi codon bằng axit amin tương ứng trong mã di truyền cho đến khi gặp codon dừng (TAA, TAG hoặc TGA). ATG thành methionine, GCC thành alanine, và cứ thế. Công cụ làm việc này cho bạn trong cả sáu khung cùng lúc.

Nên dán mạch mã hóa hay mạch khuôn?

Dán mạch mã hóa (mạch sense) — mạch có trình tự khớp với mRNA, trừ việc U thay cho T. Cơ sở dữ liệu trình tự in mạch này. Nếu bạn có mạch khuôn (antisense), hãy dịch khung −1, khung này đọc bổ sung ngược của nó.

Sáu khung đọc là gì?

Bắt đầu từ base 1, 2 hoặc 3 của mạch cho khung +1, +2 và +3; làm tương tự trên bổ sung ngược cho khung −1, −2 và −3. Một gen được đọc trong một trong số đó, nên quét cả sáu khung cho thấy khung nào mang ORF dài không bị gián đoạn.

X, B, Z, J và * trong đầu ra nghĩa là gì?

Dấu hoa thị đánh dấu codon dừng. X nghĩa là codon mơ hồ, có thể mã hóa nhiều axit amin khác nhau, hoặc chứa một mã như N không thể giải quyết. B là asparagine hoặc aspartate, Z là glutamine hoặc glutamate, và J là leucine hoặc isoleucine.

Vì sao protein của tôi không khớp với protein đã công bố?

Các nguyên nhân thường gặp là chọn sai khung, bắt đầu ở sai ATG, dán trình tự hệ gen có intron, hoặc gen dùng mã không chuẩn như mã ty thể của động vật có xương sống. Hãy so sánh vài residue đầu với mục trong cơ sở dữ liệu, rồi thử các khung khác và tùy chọn ATG đầu tiên.

Trình tự của tôi có được tải lên đâu không?

Không. Việc dịch chạy hoàn toàn trên trình duyệt của bạn và không có gì được gửi đến máy chủ, nên các trình tự chưa công bố vẫn ở trên máy tính của bạn.

Công Cụ Dịch DNA Sang Protein

Dán một trình tự DNA hoặc RNA, dạng thuần hoặc FASTA, và xem mRNA cùng protein mà nó mã hóa trong bất kỳ khung đọc nào trong sáu khung — bằng mã một chữ hoặc ba chữ, với codon mở đầu và codon kết thúc được tô sáng, cùng bảng từng codon. Chuyển sang chế độ ORF để liệt kê mọi khung đọc mở trên cả hai mạch. Việc dịch dùng mã di truyền chuẩn (bảng 1 của NCBI) và chạy trên trình duyệt của bạn; không có gì được tải lên.

Trình tự DNA hoặc RNA — dạng thuần hoặc FASTA

Khoảng trắng, xuống dòng, số và chữ thường đều được. Nhiều bản ghi FASTA sẽ được dịch lần lượt từng bản. Các mã nhập nhằng (N, R, Y…) được xử lý.

Bạn muốn làm gì?

Dịch một khung đọcTìm khung đọc mở

Khung đọc

Định dạng axit amin

Dừng ở codon kết thúc đầu tiênBắt đầu ở ATG đầu tiên

Kết quả

NM_000207.3

333 nt

Độ dài trình tự

110 aa

Độ dài protein

Codon dừng

Protein

MALWMRLLPLLALLALWGPDPAAAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKTRREAEDLQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCN*

mRNA — mạch được đọc, với U thay cho T

AUGGCCCUGUGGAUGCGCCUCCUGCCCCUGCUGGCGCUGCUGGCCCUCUGGGGACCUGACCCAGCCGCAGCCUUUGUGAACCAACACCUGUGCGGCUCACACCUGGUGGAAGCUCUCUACCUAGUGUGCGGGGAACGAGGCUUCUUCUACACACCCAAGACCCGCCGGGAGGCAGAGGACCUGCAGGUGGGGCAGGUGGAGCUGGGCGGGGGCCCUGGUGCAGGCAGCCUGCAGCCCUUGGCCCUGGAGGGGUCCCUGCAGAAGCGUGGCAUUGUGGAACAAUGCUGUACCAGCAUCUGCUCCCUCUACCAGCUGGAGAACUACUGCAACUAG

Màu xanh lá đánh dấu codon ATG; màu đỏ đánh dấu codon dừng (TAA, TAG, TGA).

ATG GCC CTG TGG ATG CGC CTC CTG CCC CTG CTG GCG CTG CTG GCC CTC TGG GGA CCT GAC CCA GCC GCA GCC TTT GTG AAC CAA CAC CTG TGC GGC TCA CAC CTG GTG GAA GCT CTC TAC CTA GTG TGC GGG GAA CGA GGC TTC TTC TAC ACA CCC AAG ACC CGC CGG GAG GCA GAG GAC CTG CAG GTG GGG CAG GTG GAG CTG GGC GGG GGC CCT GGT GCA GGC AGC CTG CAG CCC TTG GCC CTG GAG GGG TCC CTG CAG AAG CGT GGC ATT GTG GAA CAA TGC TGT ACC AGC ATC TGC TCC CTC TAC CAG CTG GAG AAC TAC TGC AAC TAG

Bảng từng codon

#	Codon	Ba chữ	Một chữ
1	AUG	Met	M
2	GCC	Ala	A
3	CUG	Leu	L
4	UGG	Trp	W
5	AUG	Met	M
6	CGC	Arg	R
7	CUC	Leu	L
8	CUG	Leu	L
9	CCC	Pro	P
10	CUG	Leu	L
11	CUG	Leu	L
12	GCG	Ala	A
13	CUG	Leu	L
14	CUG	Leu	L
15	GCC	Ala	A
16	CUC	Leu	L
17	UGG	Trp	W
18	GGA	Gly	G
19	CCU	Pro	P
20	GAC	Asp	D
21	CCA	Pro	P
22	GCC	Ala	A
23	GCA	Ala	A
24	GCC	Ala	A
25	UUU	Phe	F
26	GUG	Val	V
27	AAC	Asn	N
28	CAA	Gln	Q
29	CAC	His	H
30	CUG	Leu	L
31	UGC	Cys	C
32	GGC	Gly	G
33	UCA	Ser	S
34	CAC	His	H
35	CUG	Leu	L
36	GUG	Val	V
37	GAA	Glu	E
38	GCU	Ala	A
39	CUC	Leu	L
40	UAC	Tyr	Y
41	CUA	Leu	L
42	GUG	Val	V
43	UGC	Cys	C
44	GGG	Gly	G
45	GAA	Glu	E
46	CGA	Arg	R
47	GGC	Gly	G
48	UUC	Phe	F
49	UUC	Phe	F
50	UAC	Tyr	Y
51	ACA	Thr	T
52	CCC	Pro	P
53	AAG	Lys	K
54	ACC	Thr	T
55	CGC	Arg	R
56	CGG	Arg	R
57	GAG	Glu	E
58	GCA	Ala	A
59	GAG	Glu	E
60	GAC	Asp	D
61	CUG	Leu	L
62	CAG	Gln	Q
63	GUG	Val	V
64	GGG	Gly	G
65	CAG	Gln	Q
66	GUG	Val	V
67	GAG	Glu	E
68	CUG	Leu	L
69	GGC	Gly	G
70	GGG	Gly	G
71	GGC	Gly	G
72	CCU	Pro	P
73	GGU	Gly	G
74	GCA	Ala	A
75	GGC	Gly	G
76	AGC	Ser	S
77	CUG	Leu	L
78	CAG	Gln	Q
79	CCC	Pro	P
80	UUG	Leu	L
81	GCC	Ala	A
82	CUG	Leu	L
83	GAG	Glu	E
84	GGG	Gly	G
85	UCC	Ser	S
86	CUG	Leu	L
87	CAG	Gln	Q
88	AAG	Lys	K
89	CGU	Arg	R
90	GGC	Gly	G
91	AUU	Ile	I
92	GUG	Val	V
93	GAA	Glu	E
94	CAA	Gln	Q
95	UGC	Cys	C
96	UGU	Cys	C
97	ACC	Thr	T
98	AGC	Ser	S
99	AUC	Ile	I
100	UGC	Cys	C
101	UCC	Ser	S
102	CUC	Leu	L
103	UAC	Tyr	Y
104	CAG	Gln	Q
105	CUG	Leu	L
106	GAG	Glu	E
107	AAC	Asn	N
108	UAC	Tyr	Y
109	UGC	Cys	C
110	AAC	Asn	N
111	UAG	Ter	*

Cách Sử Dụng Công Cụ Dịch DNA Sang Protein

1. Dán trình tự. Chữ thuần hoặc FASTA đều được; khoảng trắng, xuống dòng, số vị trí và chữ thường đều bị bỏ qua. Xem trình tự là mạch mã hóa (mạch sense). U được đọc là T.
2. Chọn khung. +1, +2 và +3 bắt đầu từ base thứ nhất, thứ hai và thứ ba; −1, −2 và −3 làm tương tự trên bổ sung ngược. Tất cả sáu khung hiển thị cùng lúc. Nếu bạn dán mạch khuôn, hãy dùng −1.
3. Đặt tùy chọn. Dừng ở codon kết thúc đầu tiên, bắt đầu ở ATG đầu tiên, và chọn đầu ra mã một chữ hoặc ba chữ.
4. Hoặc tìm gen. Tìm khung đọc mở liệt kê mọi đoạn từ ATG đến codon kết thúc có độ dài tối thiểu đã chọn, trên một hoặc cả hai mạch, kèm tọa độ và trình tự protein mà bạn có thể sao chép dưới dạng FASTA.

Từ DNA Đến Protein

Phiên mã sao chép mạch khuôn của một gen thành mRNA, nên mRNA có cùng trình tự với mạch mã hóa đối diện, với U thay cho T. Dịch sau đó đọc mRNA theo từng ba base. Mỗi bộ ba, hay codon, quy định một axit amin hoặc một tín hiệu dừng. Cơ sở dữ liệu trình tự thường in mạch mã hóa, đó là lý do bạn có thể dán thẳng một trình tự mã hóa GenBank hoặc RefSeq vào.

Đặc điểm của mã chuẩn	Chi tiết
Codon	Tổng cộng 64: 61 codon mã hóa một axit amin và 3 là tín hiệu dừng
Codon dừng	UAA, UAG, UGA (TAA, TAG, TGA trong DNA)
Methionine và tryptophan	Mỗi loại một codon: AUG và UGG
Leucine, serine, arginine	Mỗi loại sáu codon
Codon mở đầu	AUG là codon mở đầu thường gặp; bảng 1 cũng cho phép UUG và CUG làm khởi đầu

Công cụ dùng bảng dịch 1 do NCBI công bố. Các codon có mã mơ hồ theo IUPAC sẽ được gán một axit amin khi mọi codon có thể đều cho cùng kết quả: GCN luôn là alanine và TAR là tín hiệu dừng. Hỗn hợp asparagine và aspartate được ghi là B, glutamine và glutamate là Z, leucine và isoleucine là J, và mọi hỗn hợp khác là X. Các kết quả này khớp với bộ dịch của Biopython với mọi tổ hợp ba chữ cái của 15 mã nucleotide.

Khung Đọc và Khung Đọc Mở

Một trình tự có thể được đọc từ ba điểm bắt đầu trên mỗi mạch, cho sáu khung đọc; chỉ khung mà một gen thực sự dùng mới tạo ra protein có nghĩa, và năm khung còn lại thường gặp codon dừng trong vài chục codon. Một khung đọc mở (ORF) ở đây là một đoạn từ ATG đến codon dừng tiếp theo cùng khung, không có codon dừng nào ở giữa. Chỉ ATG ngoài cùng của mỗi đoạn được báo cáo, nên một ORF có nhiều ATG bên trong chỉ xuất hiện một lần. ORF ngắn xuất hiện ngẫu nhiên — một codon dừng xuất hiện khoảng cứ 21 codon một lần trong trình tự ngẫu nhiên — nên độ dài tối thiểu rất quan trọng. Mặc định 25 axit amin (75 nucleotide) khớp với NCBI ORFfinder; với bộ gen vi khuẩn, tối thiểu 100 trở lên sẽ loại bớt nhiễu. Một ORF chỉ là ứng viên, không phải bằng chứng về gen.

Ví Dụ Minh Họa: Preproinsulin Người

Thử một ví dụ tải trình tự mã hóa 333 nucleotide của insulin người từ NCBI RefSeq NM_000207.3. Đó là 111 codon: 110 axit amin và một codon dừng cuối. Khung +1 cho protein preproinsulin (UniProt P01308); dấu hoa thị cuối là codon dừng:

Khung +1, mã một chữ

MALWMRLLPLLALLALWGPDPAAAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKTRREAEDLQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCN*

Khung +2 và +3 gặp codon dừng gần như ngay lập tức (khung +2 đọc WPCGCASCPCWRCWPSGDLTQPQPL rồi dừng). Ở chế độ ORF với mức tối thiểu mặc định, công cụ báo cáo một ORF 110 axit amin ở vị trí 1–333 và một ORF 49 axit amin trên mạch ngược ở vị trí 147–296 — một lời nhắc rằng chỉ riêng ORF không tạo nên gen. Khi đã có protein, hãy ước tính khối lượng của nó bằng Protein Molecular Weight Calculator.

Những Điều Công Cụ Này Không Làm

Mã di truyền khác. Ty thể của động vật có xương sống, trùng lông (ciliate) và một số vi khuẩn đọc vài codon khác đi — ở ty thể động vật có xương sống, TGA mã hóa tryptophan. Chỉ có mã chuẩn được tích hợp sẵn.
Cắt intron. Hãy dán cDNA hoặc trình tự mã hóa, không phải DNA hệ gen có intron; công cụ đọc thẳng qua.
Mã hóa lại và dịch chuyển khung. Việc chèn selenocysteine và pyrrolysine, và dịch chuyển khung theo chương trình, không được mô hình hóa.
Kích thước đầu vào. Mỗi bản ghi giới hạn ở 2.000.000 base đầu tiên, và khung tô sáng chỉ hiển thị 6.000 base đầu.

Câu Hỏi Thường Gặp

Làm sao chuyển trình tự DNA thành trình tự protein?: Tìm codon mở đầu ATG trên mạch mã hóa, rồi đọc trình tự từng ba base và thay mỗi codon bằng axit amin tương ứng trong mã di truyền cho đến khi gặp codon dừng (TAA, TAG hoặc TGA). ATG thành methionine, GCC thành alanine, và cứ thế. Công cụ làm việc này cho bạn trong cả sáu khung cùng lúc.
Nên dán mạch mã hóa hay mạch khuôn?: Dán mạch mã hóa (mạch sense) — mạch có trình tự khớp với mRNA, trừ việc U thay cho T. Cơ sở dữ liệu trình tự in mạch này. Nếu bạn có mạch khuôn (antisense), hãy dịch khung −1, khung này đọc bổ sung ngược của nó.
Sáu khung đọc là gì?: Bắt đầu từ base 1, 2 hoặc 3 của mạch cho khung +1, +2 và +3; làm tương tự trên bổ sung ngược cho khung −1, −2 và −3. Một gen được đọc trong một trong số đó, nên quét cả sáu khung cho thấy khung nào mang ORF dài không bị gián đoạn.
X, B, Z, J và * trong đầu ra nghĩa là gì?: Dấu hoa thị đánh dấu codon dừng. X nghĩa là codon mơ hồ, có thể mã hóa nhiều axit amin khác nhau, hoặc chứa một mã như N không thể giải quyết. B là asparagine hoặc aspartate, Z là glutamine hoặc glutamate, và J là leucine hoặc isoleucine.
Vì sao protein của tôi không khớp với protein đã công bố?: Các nguyên nhân thường gặp là chọn sai khung, bắt đầu ở sai ATG, dán trình tự hệ gen có intron, hoặc gen dùng mã không chuẩn như mã ty thể của động vật có xương sống. Hãy so sánh vài residue đầu với mục trong cơ sở dữ liệu, rồi thử các khung khác và tùy chọn ATG đầu tiên.
Trình tự của tôi có được tải lên đâu không?: Không. Việc dịch chạy hoàn toàn trên trình duyệt của bạn và không có gì được gửi đến máy chủ, nên các trình tự chưa công bố vẫn ở trên máy tính của bạn.

Công Cụ Liên Quan

Reverse Complement Generator GC Content Calculator Protein Molecular Weight Calculator Restriction Site Finder Sequence Alignment Tool

#	Codon	Ba chữ	Một chữ
1	AUG	Met	M
2	GCC	Ala	A
3	CUG	Leu	L
4	UGG	Trp	W
5	AUG	Met	M
6	CGC	Arg	R
7	CUC	Leu	L
8	CUG	Leu	L
9	CCC	Pro	P
10	CUG	Leu	L
11	CUG	Leu	L
12	GCG	Ala	A
13	CUG	Leu	L
14	CUG	Leu	L
15	GCC	Ala	A
16	CUC	Leu	L
17	UGG	Trp	W
18	GGA	Gly	G
19	CCU	Pro	P
20	GAC	Asp	D
21	CCA	Pro	P
22	GCC	Ala	A
23	GCA	Ala	A
24	GCC	Ala	A
25	UUU	Phe	F
26	GUG	Val	V
27	AAC	Asn	N
28	CAA	Gln	Q
29	CAC	His	H
30	CUG	Leu	L
31	UGC	Cys	C
32	GGC	Gly	G
33	UCA	Ser	S
34	CAC	His	H
35	CUG	Leu	L
36	GUG	Val	V
37	GAA	Glu	E
38	GCU	Ala	A
39	CUC	Leu	L
40	UAC	Tyr	Y
41	CUA	Leu	L
42	GUG	Val	V
43	UGC	Cys	C
44	GGG	Gly	G
45	GAA	Glu	E
46	CGA	Arg	R
47	GGC	Gly	G
48	UUC	Phe	F
49	UUC	Phe	F
50	UAC	Tyr	Y
51	ACA	Thr	T
52	CCC	Pro	P
53	AAG	Lys	K
54	ACC	Thr	T
55	CGC	Arg	R
56	CGG	Arg	R
57	GAG	Glu	E
58	GCA	Ala	A
59	GAG	Glu	E
60	GAC	Asp	D
61	CUG	Leu	L
62	CAG	Gln	Q
63	GUG	Val	V
64	GGG	Gly	G
65	CAG	Gln	Q
66	GUG	Val	V
67	GAG	Glu	E
68	CUG	Leu	L
69	GGC	Gly	G
70	GGG	Gly	G
71	GGC	Gly	G
72	CCU	Pro	P
73	GGU	Gly	G
74	GCA	Ala	A
75	GGC	Gly	G
76	AGC	Ser	S
77	CUG	Leu	L
78	CAG	Gln	Q
79	CCC	Pro	P
80	UUG	Leu	L
81	GCC	Ala	A
82	CUG	Leu	L
83	GAG	Glu	E
84	GGG	Gly	G
85	UCC	Ser	S
86	CUG	Leu	L
87	CAG	Gln	Q
88	AAG	Lys	K
89	CGU	Arg	R
90	GGC	Gly	G
91	AUU	Ile	I
92	GUG	Val	V
93	GAA	Glu	E
94	CAA	Gln	Q
95	UGC	Cys	C
96	UGU	Cys	C
97	ACC	Thr	T
98	AGC	Ser	S
99	AUC	Ile	I
100	UGC	Cys	C
101	UCC	Ser	S
102	CUC	Leu	L
103	UAC	Tyr	Y
104	CAG	Gln	Q
105	CUG	Leu	L
106	GAG	Glu	E
107	AAC	Asn	N
108	UAC	Tyr	Y
109	UGC	Cys	C
110	AAC	Asn	N
111	UAG	Ter	*

#	Codon	Ba chữ	Một chữ
1	AUG	Met	M
2	GCC	Ala	A
3	CUG	Leu	L
4	UGG	Trp	W
5	AUG	Met	M
6	CGC	Arg	R
7	CUC	Leu	L
8	CUG	Leu	L
9	CCC	Pro	P
10	CUG	Leu	L
11	CUG	Leu	L
12	GCG	Ala	A
13	CUG	Leu	L
14	CUG	Leu	L
15	GCC	Ala	A
16	CUC	Leu	L
17	UGG	Trp	W
18	GGA	Gly	G
19	CCU	Pro	P
20	GAC	Asp	D
21	CCA	Pro	P
22	GCC	Ala	A
23	GCA	Ala	A
24	GCC	Ala	A
25	UUU	Phe	F
26	GUG	Val	V
27	AAC	Asn	N
28	CAA	Gln	Q
29	CAC	His	H
30	CUG	Leu	L
31	UGC	Cys	C
32	GGC	Gly	G
33	UCA	Ser	S
34	CAC	His	H
35	CUG	Leu	L
36	GUG	Val	V
37	GAA	Glu	E
38	GCU	Ala	A
39	CUC	Leu	L
40	UAC	Tyr	Y
41	CUA	Leu	L
42	GUG	Val	V
43	UGC	Cys	C
44	GGG	Gly	G
45	GAA	Glu	E
46	CGA	Arg	R
47	GGC	Gly	G
48	UUC	Phe	F
49	UUC	Phe	F
50	UAC	Tyr	Y
51	ACA	Thr	T
52	CCC	Pro	P
53	AAG	Lys	K
54	ACC	Thr	T
55	CGC	Arg	R
56	CGG	Arg	R
57	GAG	Glu	E
58	GCA	Ala	A
59	GAG	Glu	E
60	GAC	Asp	D
61	CUG	Leu	L
62	CAG	Gln	Q
63	GUG	Val	V
64	GGG	Gly	G
65	CAG	Gln	Q
66	GUG	Val	V
67	GAG	Glu	E
68	CUG	Leu	L
69	GGC	Gly	G
70	GGG	Gly	G
71	GGC	Gly	G
72	CCU	Pro	P
73	GGU	Gly	G
74	GCA	Ala	A
75	GGC	Gly	G
76	AGC	Ser	S
77	CUG	Leu	L
78	CAG	Gln	Q
79	CCC	Pro	P
80	UUG	Leu	L
81	GCC	Ala	A
82	CUG	Leu	L
83	GAG	Glu	E
84	GGG	Gly	G
85	UCC	Ser	S
86	CUG	Leu	L
87	CAG	Gln	Q
88	AAG	Lys	K
89	CGU	Arg	R
90	GGC	Gly	G
91	AUU	Ile	I
92	GUG	Val	V
93	GAA	Glu	E
94	CAA	Gln	Q
95	UGC	Cys	C
96	UGU	Cys	C
97	ACC	Thr	T
98	AGC	Ser	S
99	AUC	Ile	I
100	UGC	Cys	C
101	UCC	Ser	S
102	CUC	Leu	L
103	UAC	Tyr	Y
104	CAG	Gln	Q
105	CUG	Leu	L
106	GAG	Glu	E
107	AAC	Asn	N
108	UAC	Tyr	Y
109	UGC	Cys	C
110	AAC	Asn	N
111	UAG	Ter	*