Молекул биологийн төв онол ба дараалал хөрвүүлэлт
Молекул биологийн төв онолоор генетикийн мэдээлэл нь ДНХ-ээс РНХ рүү, улмаар уураг болон дамжих урсгалыг тодорхойлдог. Энэхүү мэдээллийн шилжилтийн эхний шат болох транскрипцийн явцад ДНХ-ийн дараалал нь РНХ-ийн дараалал руу хөрвүүлэгддэг. Лабораторийн судалгаа болон биоинформатикийн шинжилгээнд ДНХ болон РНХ-ийн дарааллыг харилцан хөрвүүлэх, транскрипци болон урвуу транскрипцийн үйл явцыг загварчлах шаардлага тогтмол гардаг.
Энэхүү хэрэгсэл нь ДНХ болон РНХ-ийн дарааллыг хоёр чиглэлд хөрвүүлэх боломжийг олгодог. Хөрвүүлэлтийг гүйцэтгэхдээ молекулын биологийн зүй тогтлын дагуу кодлогч болон хэв загвар хэлхээний аль алиныг сонгон ашиглах боломжтой.
Кодлогч болон хэв загвар хэлхээний ялгаа
ДНХ-ийн хос хэлхээ нь мэдээллийн агуулга болон транскрипцид гүйцэтгэх үүргээрээ ялгаатай байдаг.
- Кодлогч хэлхээ (coding/sense): Энэхүү хэлхээний нуклеотидын дараалал нь транскрипцийн үр дүнд үүсэх мэдээллийн РНХ (мРНХ)-ийн дараалалтай ижил байдаг бөгөөд зөвхөн ДНХ-ийн тимин (T) суурь нь РНХ-ийн урацил (U) сууриар солигддог.
- Хэв загвар хэлхээ (template/antisense): РНХ полимераза фермент мРНХ-ийг нийлэгжүүлэхдээ энэхүү хэлхээг хэв загвар болгон ашигладаг. Үүний үр дүнд үүсэх РНХ нь хэв загвар хэлхээний комплементар хуулбар болно.
Хөрвүүлэлтийн чиглэл болон сонгосон хэлхээнээс хамаарч дараах дүрмүүд үйлчилнэ:
Кодлогч (coding/sense) хэлхээний хөрвүүлэлт
- DNA → RNA: Дараалал дахь
Tсуурь бүрUсууриар солигдоно. - RNA → DNA: Дараалал дахь
Uсуурь бүрTсууриар солигдоно. - Бусад бүх сууриуд өөрчлөгдөхгүй хэвээр үлдэнэ.
Хэв загвар (template/antisense) хэлхээний хөрвүүлэлт
Энэ тохиолдолд суурь бүр өөрийн комплементар сууриар солигдоно.
- DNA → RNA:
A→U,T→A,C→G,G→Cболж хөрвүүлэгдэнэ. - RNA → DNA:
A→T,U→A,C→G,G→Cболж хөрвүүлэгдэнэ.
IUPAC тодорхойгүй байдлын кодууд ба тусгай тэмдэгтүүд
Бодит судалгааны өгөгдөлд тодорхойгүй эсвэл холимог нуклеотидуудыг тэмдэглэхийн тулд IUPAC-IUB стандартын дагуу тодорхойгүй байдлын кодыг ашигладаг. Энэхүү хэрэгсэл нь Cornish-Bowden-ийн 1984 оны зөвлөмжид үндэслэн дараах кодуудыг таньж, хөрвүүлдэг:
| IUPAC код | Төлөөлөх сууриуд | Хэв загвар хэлхээний комплемент |
|---|---|---|
| R | A эсвэл G | Y |
| Y | C эсвэл T/U | R |
| K | G эсвэл T/U | M |
| M | A эсвэл C | K |
| S | G эсвэл C | S (Өөрөө комплементар) |
| W | A эсвэл T/U | W (Өөрөө комплементар) |
| B | C, G эсвэл T/U | V |
| V | A, C эсвэл G | B |
| D | A, G эсвэл T/U | H |
| H | A, C эсвэл T/U | D |
| N | Аль ч суурь | N (Өөрөө комплементар) |
Хөрвүүлэлтийн явцад жижиг үсгүүд нь жижиг хэвээрээ хадгалагдана. Зэрэгцүүлэлтийн хоосон зайн тэмдэглэгээ (-) хэвээр үлдэнэ.
Оролтын дараалалд байгаа зай, мөр шилжилт, тоо болон цэг тэмдэглэлүүдийг систем автоматаар алгасаж, дарааллаас хасна. Хэрэгсэл нь хасагдсан тэмдэгтүүдийн тоог тооцоолж, Алгассан зай, тоо болон цэг тэмдэглэлийн тоо: ‹n›. гэсэн тэмдэглэлийг харуулдаг.
FASTA формат ба оролтын хязгаарлалт
Энэхүү хэрэгсэл нь FASTA форматтай нийцтэй ажилладаг.
- Нэг толгой мөр: Хэрэв оролтын дараалал нь
>тэмдэгтээр эхэлсэн нэг нэрний мөртэй (эсвэл хуучин FASTA форматын дагуу;тэмдэгтээр эхэлсэн тайлбартай) бол тухайн мөрийг хэвээр үлдээж, үр дүнгийн дээр харуулах бөгөөдНэрний мөрийг хадгалсан.гэсэн тэмдэглэл гарна. - Олон толгой мөр: Хэрэв оролтод хэд хэдэн нэрний мөр илэрвэл систем дарааллын мөрүүдийг нэгтгэж,
‹n› нэрний мөр олдлоо — дарааллын мөрүүдийг нэгтгэсэн.гэсэн тэмдэглэлийг харуулна.
Хязгаарлалт ба алдааны мэдэгдэл
- Уртын хязгаар: Оролтын түүхий тэмдэгтийн хэмжээ 2,000,000-аас хэтрэхгүй байх ёстой. Хэрэв хэтэрвэл
Энэ дараалал нь тус хэрэгсэлд хэтэрхий урт байна. Тэмдэгтийн хэмжээг ‹max›-аас бага байлгана уу.гэсэн алдаа заана. - Дэмжигдээгүй тэмдэгт: Хэрэв дараалалд зөвшөөрөгдөөгүй үсэг орсон байвал
Дэмжигдээгүй үсгүүд: ‹chars›. Зөвхөн DNA/RNA суурийн үсгүүдийг зөвшөөрнө.гэсэн алдааг харуулах бөгөөд эхний 6 хүртэлх буруу үсгийг жагсаана. Зай, тоо, цэг тэмдэглэл нь алдаа үүсгэхгүй бөгөөд шууд хасагдана.
GC агууламжийг тооцоолох дүрэм
GC агууламжийг дараах томьёогоор тооцоолно:
GC агууламж = (G + C + S) / (A + C + G + T + U + W + S) × 100%
Энэхүү томьёонд тодорхойгүй байдлын S (хүчтэй: G эсвэл C) кодыг хүртвэр болон хуваарийн аль алинд нь тооцох бөгөөд W (сул: A эсвэл T/U) кодыг зөвхөн хуваарьт оруулна. Бусад тодорхойгүй байдлын кодууд (R, Y, K, M, B, V, D, H, N)-ийн GC-д оруулах хувь нэмэр тодорхойгүй тул томьёонд оролцуулдаггүй. Хэрэв дараалалд тоологдох суурь байхгүй бол хувийг харуулахгүй. Хөрвүүлэлтийн явцад GC агууламжийн хувь өөрчлөгддөггүй.
Нууцлал ба өгөгдөл боловсруулалт
Таны оруулсан дарааллыг таны хөтөч дээр хөрвүүлдэг. BroBroGo руу юу ч илгээгддэггүй бөгөөд өгөгдөл боловсруулах үйл явц бүхэлдээ хэрэглэгчийн төхөөрөмж дээр локал хэлбэрээр явагддаг.
Түгээмэл асуултууд
FASTA толгой мөр, тоо болон зайнууд хэрхэх вэ?
> тэмдэгтээр эхэлсэн нэрний мөрийг хэвээр үлдээж, үр дүнгийн дээр харуулна. Зай, мөр шилжилт, тоо болон цэг тэмдэглэлийг алгасах бөгөөд оролтын доорх тэмдэглэлд хэр их зүйл хасагдсаныг харуулна — юуг ч мэдэгдэлгүйгээр устгахгүй.
Би N, R эсвэл Y зэрэг тодорхойгүй байдлын кодуудыг нааж болох уу? Тийм. Тодорхойгүй IUPAC үсгүүд хадгалагдана: энгийн хөрвүүлэлт нь зөвхөн T болон U-д нөлөөлөх бөгөөд хэв загвар (template) хэлхээний хөрвүүлэлт нь код бүрийг өөрийн тохирох комплемент рүү шилжүүлнэ (R↔Y, K↔M; S, W болон N хэвээр үлдэнэ). Зэрэгцүүлэлтийн хоосон зайн тэмдэглэгээ (-) хэвээр үлдэх бөгөөд жижиг үсгүүд нь жижиг хэвээрээ байна.
Кодлогч болон хэв загвар хэлхээний хооронд ямар ялгаа байдаг вэ? Кодлогч (coding/sense) хэлхээ нь мэдээллийн РНХ (mRNA)-тай таарах бөгөөд зөвхөн T нь U болж өөрчлөгдөнө. Хэв загвар (template/antisense) хэлхээ нь эсийн бодитоор уншдаг хэлхээ тул суурь бүр нь комплементээр солигдоно: A→U, T→A, C→G, G→C. Та өөрийн дарааллын бичигдсэн хэлбэрт тохирох хэлхээг сонгоно уу.
RNA → DNA хөрвүүлэлт надад юу өгөх вэ? Таны RNA-ийн DNA хуулбар: U бүр T болж, бусад бүх зүйл хэвээр үлдэнэ. Энэ нь урвуу транскриптазын үүсгэх cDNA дараалал бөгөөд дараагийн шатны хэрэгсэл нь зөвхөн DNA хүлээн авдаг тохиолдолд хэрэгтэй.