மூலக்கூறு உயிரியலின் மையக் கோட்பாடும் வரிசை மாற்றமும்
மூலக்கூறு உயிரியலின் மையக் கோட்பாடு (Central Dogma) மரபணுத் தகவல்கள் எவ்வாறு படியெடுக்கப்பட்டு புரதமாக மாற்றப்படுகின்றன என்பதை விளக்குகிறது. டிஎன்ஏ (DNA) என்பது உயிரினங்களின் மரபணுத் தகவல்களைச் சேமித்து வைக்கும் முதன்மை மூலக்கூறு ஆகும். இந்தத் தகவல் ஆர்என்ஏ (RNA) மூலக்கூறாகப் படியெடுக்கப்பட்டு (Transcription), பின்னர் புரதச் சேர்க்கைக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆய்வகங்களிலும் கணினி வழி உயிரியல் பகுப்பாய்வுகளிலும், இந்த நியூக்ளிக் அமில வரிசைகளை ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றாக மாற்றுவது அடிப்படைத் தேவையாக உள்ளது.
"DNA RNA வரிசை மாற்றி" கருவியானது, டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ வரிசைகளுக்கு இடையே மிகத் துல்லியமாக மாற்றங்களைச் செய்ய உதவுகிறது. இக்கருவி குறியீட்டு இழை (Coding strand) அல்லது வார்ப்புரு இழை (Template strand) ஆகிய இரண்டின் அடிப்படையிலும் மாற்றங்களைச் செய்யும் வசதியைக் கொண்டுள்ளது.
குறியீட்டு இழை மற்றும் வார்ப்புரு இழை மாற்ற விதிகள்
டிஎன்ஏ இரட்டை இழைகளைக் கொண்டது. இதில் உள்ள இரண்டு இழைகளும் வெவ்வேறு செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன:
- குறியீட்டு (சென்ஸ்) இழை (குறியீட்டு (சென்ஸ்) strand): இந்த இழை தூது ஆர்என்ஏ (mRNA) வரிசையை ஒத்திருக்கும். இதில் உள்ள ஒரே வேறுபாடு, டிஎன்ஏ-வில் உள்ள தைமின் (T) காரத்திற்குப் பதிலாக ஆர்என்ஏ-வில் யுரேசில் (U) அமைந்திருக்கும்.
- வார்ப்புரு (ஆன்டிசென்ஸ்) இழை (வார்ப்புரு (ஆன்டிசென்ஸ்) strand): இந்த இழை ஆர்என்ஏ உருவாக்கத்திற்கு வார்ப்புருவாகப் பயன்படுகிறது. படியாக்கத்தின் போது ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ் நொதி இந்த இழையை வாசித்து, இதற்கு நிரப்பியான (Complementary) ஆர்என்ஏ இழையை உருவாக்குகிறது.
இக்கருவி இந்த இரண்டு இழைகளின் தன்மைகளைப் பொறுத்து பின்வரும் விதிகளைப் பயன்படுத்தி மாற்றங்களைச் செய்கிறது:
1. குறியீட்டு (சென்ஸ்) இழை மாற்றம் (குறியீட்டு (சென்ஸ்) strand conversion)
- DNA → RNA: வரிசையில் உள்ள ஒவ்வொரு
Tஎழுத்தும்Uஆக மாற்றப்படும். மற்ற அனைத்து காரங்களும் மாற்றமின்றி அப்படியே இருக்கும். - RNA → DNA: வரிசையில் உள்ள ஒவ்வொரு
Uஎழுத்தும்Tஆக மாற்றப்படும். மற்ற அனைத்து காரங்களும் மாற்றமின்றி அப்படியே இருக்கும்.
2. வார்ப்புரு (ஆன்டிசென்ஸ்) இழை மாற்றம் (வார்ப்புரு (ஆன்டிசென்ஸ்) strand conversion)
இந்த முறையில் ஒவ்வொரு காரமும் அதன் நிரப்பு காரமாக மாற்றப்படுகிறது:
- DNA → RNA:
Aஎன்பதுUஆகவும்,Tஎன்பதுAஆகவும்,Cஎன்பதுGஆகவும்,Gஎன்பதுCஆகவும் மாற்றப்படும். - RNA → DNA:
Aஎன்பதுTஆகவும்,Uஎன்பதுAஆகவும்,Cஎன்பதுGஆகவும்,Gஎன்பதுCஆகவும் மாற்றப்படும்.
IUPAC தெளிவற்ற குறியீடுகள் மற்றும் சிறப்பு எழுத்துகள்
ஆராய்ச்சிகளில் பயன்படுத்தப்படும் வரிசைகளில் சில நேரங்களில் துல்லியமான காரங்களைக் குறிப்பிட முடியாமல் போகலாம். இத்தகைய சூழல்களில் IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) வரையறுத்த தெளிவற்ற குறியீடுகள் (Degenerate IUPAC ambiguity codes) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கார்னிஷ்-பௌடன் (Cornish-Bowden, 1985) பரிந்துரைகளின்படி அமைந்த இந்த குறியீடுகளை இக்கருவி முழுமையாக ஆதரிக்கிறது.
வார்ப்புரு இழை மாற்றத்தின் போது, இந்தத் தெளிவற்ற குறியீடுகள் அவற்றின் சரியான நிரப்பு குறியீடுகளுக்கு மாற்றப்படுகின்றன:
Rமற்றும்Yஆகியவை பரஸ்பரம் மாற்றப்படுகின்றன (R↔Y).Kமற்றும்Mஆகியவை பரஸ்பரம் மாற்றப்படுகின்றன (K↔M).Bமற்றும்Vஆகியவை பரஸ்பரம் மாற்றப்படுகின்றன (B↔V).Dமற்றும்Hஆகியவை பரஸ்பரம் மாற்றப்படுகின்றன (D↔H).S,Wமற்றும்Nஆகிய குறியீடுகள் தங்களுக்குத் தாங்களே நிரப்பியாக இருப்பதால் அவை மாற்றமின்றி அப்படியே வைக்கப்படுகின்றன.
மேலும், சிறிய எழுத்துகளில் (Lowercase) உள்ளீடு செய்யப்பட்ட காரங்கள் மாற்றத்திற்குப் பிறகும் சிறிய எழுத்துகளிலேயே பாதுகாக்கப்படுகின்றன. வரிசை சீரமைப்புக்கு பயன்படுத்தப்படும் இடைவெளி குறிகளும் (-) மாற்றமடையாமல் அப்படியே தக்கவைக்கப்படுகின்றன.
FASTA கோப்பு வடிவம் மற்றும் உள்ளீட்டு விதிகள்
உயிரினத் தகவல் தொழில்நுட்பத்தில் (Bioinformatics) நியூக்ளிக் அமில வரிசைகளைச் சேமிக்க FASTA வடிவம் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இக்கருவி FASTA வடிவத்தை முழுமையாக ஆதரிக்கிறது.
- ஒற்றை பெயர் வரி:
>அல்லது பழைய மரபுப்படி;குறியீட்டுடன் தொடங்கும் பெயர் வரி கண்டறியப்பட்டால், அது மாற்றப்பட்ட வரிசையின் மேல்பகுதியில் அப்படியே தக்கவைக்கப்படும். அப்போதுபெயர் வரி வைக்கப்பட்டது.என்ற குறிப்பு காட்டப்படும். - பல பெயர் வரிகள்: உள்ளீட்டில் ஒன்றுக்கும் மேற்பட்ட பெயர் வரிகள் இருந்தால், கருவி அனைத்து வரிசை வரிகளையும் ஒன்றாக இணைத்து ஒற்றை வரிசையாக மாற்றும். அப்போது
‹n› பெயர் வரிகள் கண்டறியப்பட்டன — வரிசை வரிகள் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டன.என்ற குறிப்பு காட்டப்படும்.
உள்ளீட்டில் உள்ள இடைவெளிகள், வரி முறிவுகள், எண்கள் மற்றும் நிறுத்தற்குறிகள் தானாகவே நீக்கப்படும். அவ்வாறு நீக்கப்படும் போது ‹n› இடைவெளிகள், எண்கள் மற்றும் நிறுத்தற்குறிகள் புறக்கணிக்கப்பட்டன. என்ற செய்தி காட்டப்படும்.
GC அளவு கணக்கீடு
டிஎன்ஏ அல்லது ஆர்என்ஏ வரிசையில் உள்ள குவானைன் (G) மற்றும் சைட்டோசின் (C) காரங்களின் விகிதம் GC அளவு எனப்படுகிறது. இது பிசிஆர் (PCR) பிரைமர் வடிவமைப்பு மற்றும் மரபணு பகுப்பாய்வில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது.
இக்கருவி பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி GC அளவைக் கணக்கிடுகிறது:
GC அளவு = (G + C + S) / (A + C + G + T + U + W + S) × 100%
இங்கு S (வலுவான பிணைப்பு: G அல்லது C) என்பது GC கணக்கீட்டிலும், W (மென்மையான பிணைப்பு: A அல்லது T) என்பது AT கணக்கீட்டிலும் சேர்க்கப்படுகிறது. மற்ற தெளிவற்ற குறியீடுகளான R, Y, K, M, B, V, D, H, N ஆகியவை அவற்றின் தெளிவற்ற தன்மை காரணமாக கணக்கீட்டில் சேர்க்கப்படுவதில்லை. வரிசையில் தகுதியான காரங்கள் எதுவும் இல்லை எனில், சதவீதம் காட்டப்படாது. எளிய மாற்றங்களின் போது GC அளவு மாறுபடுவதில்லை.
தரவு தனியுரிமை மற்றும் வரம்புகள்
இந்தக் கருவியில் உள்ளீடு செய்யப்படும் அனைத்து வரிசைகளும் உங்கள் கணினியின் இணைய உலாவியிலேயே (Local browser) மாற்றப்படுகின்றன. BroBroGo-விற்கு எந்தவொரு தரவும் பதிவேற்றப்படாது.
வரம்புகள் மற்றும் பிழைகள்:
- உள்ளீட்டு வரிசையின் நீளம் 2,000,000 எழுத்துகளுக்குள் இருக்க வேண்டும். இந்த வரம்பை மீறினால்
இந்தக் கருவிக்கு அந்த வரிசை மிகவும் நீளமானது. ‹max› எழுத்துகளுக்குள் வைத்திருக்கவும்.என்ற பிழைச் செய்தி தோன்றும். - அனுமதிக்கப்படாத எழுத்துகள் உள்ளீடு செய்யப்பட்டால்,
ஆதரிக்கப்படாத எழுத்துகள்: ‹chars›. DNA/RNA கார எழுத்துகள் மட்டுமே அனுமதிக்கப்படுகின்றன.என்ற பிழைச் செய்தி காட்டப்படும் (அதிகபட்சம் 6 தவறான எழுத்துகள் வரை பட்டியலிடப்படும்).
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் (FAQ)
FASTA தலைப்புகள், எண்கள் மற்றும் இடைவெளிகளுக்கு என்ன நடக்கும்?
> குறியீட்டுடன் தொடங்கும் பெயர் வரி அப்படியே வைக்கப்பட்டு முடிவுக்கு மேலே காட்டப்படும். இடைவெளிகள், வரி முறிவுகள், எண்கள் மற்றும் நிறுத்தற்குறிகள் புறக்கணிக்கப்படும், மேலும் உள்ளீட்டின் கீழ் உள்ள குறிப்பு எவ்வளவு நீக்கப்பட்டது என்பதை உங்களுக்குத் தெரிவிக்கும் — எதுவும் அமைதியாகக் கைவிடப்படாது.
N, R அல்லது Y போன்ற தெளிவற்ற குறியீடுகளை நான் ஒட்டலாமா?
ஆம். சிதைந்த IUPAC எழுத்துகள் பாதுகாக்கப்படுகின்றன: ஒரு சாதாரண மாற்றம் T மற்றும் U ஐ மட்டுமே தொடும், மேலும் வார்ப்புரு-இழை மாற்றம் ஒவ்வொரு குறியீட்டையும் அதன் சரியான நிரப்பிக்கு மாற்றியமைக்கும் (R↔Y, K↔M; S, W மற்றும் N அப்படியே இருக்கும்). சீரமைப்பு இடைவெளி குறிகள் (-) வைக்கப்படுகின்றன, மேலும் சிறிய எழுத்துகள் அவற்றின் எழுத்து வடிவத்தை அப்படியே வைத்திருக்கும்.
குறியீட்டு இழைக்கும் வார்ப்புரு இழைக்கும் என்ன வித்தியாசம்?
குறியீட்டு (சென்ஸ்) இழை தூது RNA உடன் பொருந்துகிறது, T ஆனது U ஆக மாறுவதைத் தவிர. வார்ப்புரு (ஆன்டிசென்ஸ்) இழை என்பது செல் உண்மையில் படிக்கும் ஒன்றாகும், எனவே ஒவ்வொரு காரமும் நிரப்பப்படுகிறது: A→U, T→A, C→G, G→C. உங்கள் வரிசை எவ்வாறு எழுதப்பட்டது என்பதோடு பொருந்தக்கூடிய இழையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
RNA → DNA எனக்கு என்ன தரும்?
உங்கள் RNA இன் DNA நகல்: ஒவ்வொரு U-வும் T ஆக மாறும், மற்ற அனைத்தும் அப்படியே இருக்கும். இது ஒரு ரிவர்ஸ் டிரான்ஸ்கிரிப்டேஸ் உருவாக்கும் cDNA வரிசையாகும், இது கீழ்நிலை கருவி DNA-வை மட்டுமே ஏற்கும் போது பயனுள்ளதாக இருக்கும்.