轉換方向與單鏈類型設定
在分子生物學中,遺傳資訊的流動遵循中心法則,從去氧核糖核酸(DNA)轉錄為核糖核酸(RNA)。本工具提供雙向轉換功能,並根據輸入序列的生物學屬性,提供兩種不同的單鏈類型設定:
- 轉換:可選擇
DNA → RNA或RNA → DNA。 - 單鏈類型:可選擇
編碼鏈(有義鏈)或模板鏈(反義鏈)。
編碼鏈(有義鏈)轉換規則
編碼鏈(Coding strand)的序列與轉錄產生的信使 RNA(mRNA)序列一致,唯獨胸腺嘧啶(T)與尿嘧啶(U)有所不同。
- DNA → RNA:序列中的每個
T都會轉換為U,其餘鹼基保持不變。 - RNA → DNA:序列中的每個
U都會轉換為T,其餘鹼基保持不變。
模板鏈(反義鏈)轉換規則
模板鏈(Template strand)是轉錄過程中細胞實際讀取並進行互補配對的單鏈。因此,選擇此模式時,系統會對每個鹼基進行互補轉換:
- DNA → RNA:
A轉換為U、T轉換為A、C轉換為G、G轉換為C。 - RNA → DNA:
A轉換為T、U轉換為A、C轉換為G、G轉換為C。
簡併鹼基與特殊字元處理
本工具支援標準的 IUPAC-IUB 簡併核酸代號,這對於處理含有模糊鹼基的引物(Primers)或共識序列(Consensus sequences)至關重要。
IUPAC 簡併代號互補對照
在進行模板鏈(反義鏈)轉換時,簡併代號會根據 Cornish-Bowden (1985) 訂定的規範進行精確的互補對應:
R(A 或 G)與Y(C 或 T/U)互補:R↔Y。K(G 或 T/U)與M(A 或 C)互補:K↔M。B(C、G 或 T/U)與V(A、C 或 G)互補:B↔V。D(A、G 或 T/U)與H(A、C 或 T/U)互補:D↔H。S(G 或 C)、W(A 或 T/U)及N(任意鹼基)為自身互補,因此保持不變。
格式保留與字元過濾
- 大小寫保留:輸入序列中的小寫字母在轉換後會繼續保持小寫。
- 對齊空位:序列比對中常用的空位標記(
-)會被完整保留。 - 自動過濾:輸入序列中的空格、換行、數字和標點符號會被自動忽略並清除,系統會顯示
已忽略 ‹n› 個空格、數字和標點符號。提示。
FASTA 格式支援與多行處理
本工具專為生物資訊學常見的 FASTA 格式進行優化,能自動識別並妥善處理標頭資訊:
- 單一標頭:若輸入序列開頭為
>(或舊式 FASTA 註釋符號;),該行會被判定為名稱行並予以保留,轉換後會顯示在結果上方,並伴隨提示名稱行已保留。。 - 多重標頭:若偵測到多個名稱行,系統會將所有序列行合併為單一序列,並顯示
找到 ‹n› 行名稱——序列行已合併為一行。。
GC 含量計算公式
GC 含量是基因組分析、PCR 引物設計及雜交實驗中的關鍵物理化學指標。本工具的 GC 含量計算公式如下:
GC 含量 = (G + C + S) / (A + C + G + T + U + W + S) × 100%
計算規則與排除對象
- 簡併代號納入:強配對代號
S(G 或 C)會計入分子與分母;弱配對代號W(A 或 T/U)則計入分母。 - 不確定性排除:其餘簡併代號(
R、Y、K、M、B、V、D、H、N)由於其 GC 貢獻無法確定,因此一律排除在分子與分母之外。 - 轉換不變性:由於 T ↔ U 的轉換不影響 A、T、U、G、C 的總量,且互補轉換僅在同組代號內進行(如 G ↔ C),因此轉換前後的 GC 含量百分比會保持完全一致。若序列中無任何可計算的鹼基,則不顯示百分比。
輸入限制與錯誤提示
為確保瀏覽器運作流暢,工具設有以下限制與錯誤檢查機制:
- 長度限制:輸入的原始字元總數必須在 2,000,000 個字元以內。若超出此限制,系統會顯示錯誤訊息:
該序列對此工具而言太長了。請保持在 ‹max› 個字元以內。。 - 不支援字元:若輸入包含非允許的鹼基字母,系統會顯示:
不支援的字母:‹chars›。僅允許輸入 DNA/RNA 鹼基字母。(最多列出前 6 個相異的錯誤字母)。請注意,空格、數字和標點符號會被直接過濾,不會觸發此錯誤。
本機處理與私隱說明
你的序列會在瀏覽器本機轉換,不會上傳到 BroBroGo。所有運算均在用戶的本機裝置上即時完成。
常見問題
FASTA 標頭、數字和空格會如何處理?
以 > 開頭的名稱行會被保留並顯示在結果上方。空格、換行、數字和標點符號會被忽略,輸入框下方的提示會告訴你移除了多少字元——沒有任何內容會被默默丟棄。
我可以貼上 N、R 或 Y 等模糊代號嗎?
會。簡併 IUPAC 鹼基代號會被保留:一般轉換只會處理 T 和 U,而模板鏈轉換則會將每個代號對應到其正確的互補鹼基(R↔Y、K↔M;S、W 和 N 保持不變)。對齊空位標記(-)會被保留,小寫字母也會保持小寫。
編碼鏈和模板鏈有甚麼區別?
編碼鏈(有義鏈)與信使 RNA(mRNA)一致,唯獨 T 會變成 U。模板鏈(反義鏈)是細胞實際讀取的鏈,因此每個鹼基都會互補轉換:A→U、T→A、C→G、G→C。請選擇與你輸入序列寫法相符的鏈。
RNA → DNA 會給我甚麼結果?
這會產生你 RNA 的 DNA 副本:每個 U 都會變成 T,其他保持不變。這就是反轉錄酶會產生的 cDNA 序列,當後續工具只接受 DNA 時非常有用。