DNA ja RNA jadade teisendaja

Molekulaarbioloogia tsentraalne dogma ja jadade teisendamine

Geneetilise info liikumine rakkudes järgib molekulaarbioloogia tsentraalset dogmat, kus DNA-s talletatud info kirjutatakse transkriptsiooni käigus ümber RNA-ks ning seejärel translatsiooni käigus valkudeks. DNA ja RNA on keemiliselt väga sarnased polümeerid, kuid neil on kaks põhimõttelist erinevust: RNA-s on suhkruks riboos desoksüriboosi asemel ning lämmastikalus tümiin (T) on asendatud uratsiiliga (U).

Uurimistöös ja bioinformaatikas on sageli vaja jadadega manipuleerida, et simuleerida neid looduslikke protsesse või valmistada andmeid ette järgnevate analüüsitööriistade jaoks. DNA ja RNA jadade teisendaja võimaldab teha üleminekuid kahe nukleiinhappe vahel, võttes arvesse nii bioloogilisi reegleid kui ka laboratoorseid vajadusi.

Kodeeriv ja matriitsahel: kaks erinevat teisendusviisi

Teisendamisel on kriitilise tähtsusega määrata, millist DNA või RNA ahelat sisestatud jada esindab. Topeltahelalises DNA-s on kaks komplementaarset ahelat, mida käsitletakse erinevalt:

• Kodeeriv (senss) ahel (inglise keeles coding või sense): See ahel sisaldab sama järjestust mis tekkiv info-RNA (mRNA), välja arvatud see, et DNA-s olev tümiin (T) vastab RNA-s uratsiilile (U). Kodeeriva ahela valimisel on teisendus otsene asendus:
  • Suunal DNA → RNA asendatakse iga T tähega U.
  • Suunal RNA → DNA asendatakse iga U tähega T.
  • Kõik muud alused jäävad muutumatuks.
• Matriitsahel (antisenss) (inglise keeles template või antisense): See on ahel, mida RNA polümeraas kasutab transkriptsiooni käigus füüsilise matriitsina komplementaarse RNA sünteesimiseks. Matriitsahela valimisel teisendatakse iga alus selle komplementaarseks vastandiks:
  • Suunal DNA → RNA toimuvad vastavused: A→U, T→A, C→G, G→C.
  • Suunal RNA → DNA toimuvad vastavused: A→T, U→A, C→G, G→C.

IUPAC-i degenereerunud koodid ja komplementaarsus

Praktilises teadustöös ei koosne jadad alati ainult neljast standardsest alusest (A, C, G, T/U). Konsensusjadade, degenereerunud primerite või sekveneerimise määramatuste kirjeldamiseks kasutatakse standardseid IUPAC-IUB nukleiinhapete koode. Tööriist säilitab need koodid ja rakendab matriitsahela teisendamisel neile korrektseid komplementaarsuse reegleid vastavalt Cornish-Bowdeni (1985) soovitustele:

Väiketähed säilitavad teisenduse käigus oma tõstu ning joonduslünga märgised (-) säilitatakse muutumatuna.

GC-sisalduse arvutamine ja tähendus

GC-sisaldus näitab guaniini ja tsütosiini osakaalu nukleiinhappe jadas, mis on oluline näitaja PCR-primerite disainimisel, hübridisatsioonitemperatuuride arvutamisel ja genoomi piirkondade iseloomustamisel. Tööriist arvutab GC-sisalduse järgmise valemi alusel:

GC-sisaldus = (G + C + S) / (A + C + G + T + U + W + S) × 100%

Selles valemis arvestatakse degenereerunud koodi S (tugev side: G või C) täisväärtusliku GC-panusena ja koodi W (nõrk side: A või T/U) AT-panusena. Teised määramatuse koodid (R, Y, K, M, B, V, D, H, N) jäetakse arvutusest täielikult välja, kuna nende täpne panus GC-suhtesse on ebakindel. Kui jada ei sisalda ühtegi loendatavat alust, siis protsenti ei kuvata. GC-sisaldus on konstantne suurus, mis ei muutu teisendussuuna ega ahela tüübi muutmisel, kuna lihtne T↔U asendus ega komplementaarne asendus ei muuda GC- ja AT-klasside omavahelist suhet.

FASTA-vormingu tugi ja sisendi puhastamine

Tööriist on loodud töötama otse FASTA-failide andmetega. Kui sisestatakse jada, mis algab märgiga > (või vanema konventsiooni kohaselt märgiga ;), tuvastatakse see nimeriana.

Ühe nimeria puhul kuvatakse tulemuse kohal märge Nimerida säilitati.. Kui sisendis tuvastatakse mitu nimerida, liidab tööriist jadaread üheks tervikuks ja kuvab teate Leiti ‹n› nimerida — jadaread liideti üheks..

Sisestatud tekstist eemaldatakse automaatselt kõik tühikud, reavahetused, numbrid ja kirjavahemärgid. Kasutajale kuvatakse selle kohta teade Eirati ‹n› tühikut, numbrit ja kirjavahemärki.. Kui sisend sisaldab tähti, mis ei kuulu lubatud DNA/RNA aluste ega IUPAC-koodide hulka, kuvatakse veateade Toetamata tähed: ‹chars›. Lubatud on ainult DNA/RNA aluste tähed. (näidatakse kuni kuus esimest erinevat vigast tähte). Maksimaalne lubatud sisendi pikkus on 2 000 000 märki, millest pikema jada puhul kuvatakse viga See jada on selle tööriista jaoks liiga pikk. Jada pikkus peab olema alla ‹max› märgi..

Privaatsus ja andmetöötlus

Teie jada teisendatakse otse brauseris. Midagi ei laadita BroBroGo serverisse.

Korduma kippuvad küsimused

Mis vahe on kodeerival ja matriitsahelal?

Kodeeriv (senss) ahel vastab info-RNA-le, v.a see, et T asendatakse U-ga. Matriitsahel (antisenss) on see, mida rakk tegelikult loeb, seega on iga alus komplementaarne: A→U, T→A, C→G, G→C. Valige ahel, mis vastab teie jada kirjutamisviisile.

Mida annab mulle RNA → DNA teisendus?

Teie RNA-st tehakse DNA-koopia: iga U muutub T-ks ja kõik muu jääb samaks. See on cDNA jada, mida toodaks pöördtranskriptaas, mis on kasulik siis, kui järgnev tööriist aktsepteerib ainult DNA-d.

Kas ma saan kleepida määramatuse koode nagu N, R või Y?

Jah. IUPAC-i degenereerunud tähed säilitatakse: tavaline teisendus muudab ainult T ja U märke ning matriitsahela teisendus vastendab iga koodi selle õige komplementaarse vastandiga (R↔Y, K↔M; S, W ja N jäävad samaks). Joonduslünga märgised (-) säilitatakse ja väiketähed säilitavad oma tõstu.

Mis saab FASTA päistest, numbritest ja tühikutest?

Märgiga > algav nimerida säilitatakse ja seda kuvatakse tulemuse kohal. Tühikuid, reavahetusi, numbreid ja kirjavahemärke eiratakse ning sisendi all olev märkus näitab, kui palju märke eemaldati — midagi ei kustutata vaikimisi.