Biológia

Kodonfordítás: az olvasási keret egyetlen betűnyi eltolása is számít

Kódoló és templát DNS-szál fordítása iránnyal, olvasási kerettel és standard kódtáblával. Miért különbözik a teljes kodonok és a kapott aminosavak száma?

Dajka Gábor4 perc olvasás

Kodonfordítás előtt négy adatot tisztázz: milyen szálat kaptál, melyik irányban írták le, honnan indul a hármas csoportosítás, és melyik genetikai kódtábla érvényes. Ha ezek közül valamelyik hiányzik, többféle számított fordítás is lehetséges.

Három lehetséges kezdőpont

Vegyük az 5′-ATGGAACTGTAA-3′ DNS-sorozatot kódoló szálként, a standard genetikai kódot feltételezve. Az első bázistól ATG–GAA–CTG–TAA csoportok adódnak. RNS-átírásban U kerül T helyére: AUG–GAA–CUG–UAA. Ez Met–Glu–Leu–STOP leírást ad a tanpéldában.

A második bázistól TGG–AAC–TGT és két megmaradó betű olvasható. A harmadiktól GGA–ACT–GTA és egy maradék betű. A maradék egy vagy két nukleotid nem alkot teljes kodont; az eszköznek ezt külön kell kezelnie.

Melyik szálat fordítjuk?

Az előző példában kifejezetten kódoló DNS-szálat adtunk meg. Templátszálnál a komplementer kapcsolatot és az irányt is rendezni kell, mielőtt RNS-kodonokra bontunk. Az ismeretlen eredetű betűsor egyszerű T→U cseréje ezért nem minden esetben elegendő.

A standard kód stopkodonjai a fordítás lezárását jelölik. A STOP jelölést ezért az aminosavak darabszámába nem számítjuk bele. A program beállításától függően a megjelenítés megállhat az első stopnál, vagy jelölheti a további kodonokat is. Ezt az eredmény olvasásakor ellenőrizd.

A betűsor és a biológiai jelentés

Egy lehetséges aminosavsor kiszámítása nem bizonyítja, hogy a szekvencia valóban fehérjét kódol, vagy hogy a választott keret a biológiailag használt. Eltérő genetikai kódtáblák is léteznek. A kalkulátorban dokumentáld a száltípust, az irányt, az olvasási keretet és a kódtáblát. Így a kapott sorozat megismételhető számítás eredménye marad.

Ugyanaz a példa templátszálból indulva

Legyen most a megadott DNS templátszál 5′-TTACAGTTCCAT-3′. A kódoló szál 5′→3′ alakjához ennek reverz komplementerét képezzük: 5′-ATGGAACTGTAA-3′. Az ehhez tartozó RNS-sor 5′-AUGGAACUGUAA-3′. Az első bázistól csoportosítva AUG, GAA, CUG, UAA a négy teljes kodon; a standard kóddal Met, Glu, Leu, STOP az eredmény.

Ebben a számításban négy teljes kodonhoz három aminosav tartozik, mert az utolsó lezárást jelöl. A templátszál egyszerű T→U cseréje UUACAGUUCCAU sort adna, tehát más tripleteket olvasnál. Mielőtt a kalkulátorban keretet váltasz, először a szál és az irány helyességét ellenőrizd. A példában nincs intron vagy további feldolgozási lépés; egy ismeretlen eredetű genomi részletre ezeket a feltételeket külön kell tisztázni.

Kapcsolódó DG Kalkulátor megnyitása

Forrás és módszertani háttér

A számpéldák saját szemléltető számítások.

Háromkérdéses tudáspróba

Válassz kérdésenként egy választ, és jegyezd fel az A, B vagy C betűt. Előbb oldd meg mindhárom feladatot, utána nézd meg a megoldásokat.

1. Hány teljes kodon fér 11 nukleotidba az elsőtől kezdve?

  • A) 4
  • B) 3
  • C) 11

2. A kódoló DNS T betűje az RNS-ben mire cserélődik?

  • A) A-ra
  • B) C-re
  • C) U-ra

3. A kódoló szál első bázisától kapott RNS-kodonok AUG–GAA–CUG–UAA. Hány aminosavat jelöl ez a standard kódban, az első stopig fordítva?

  • A) Négyet
  • B) Hármat
  • C) Kettőt

Megoldások és önálló pontozás

Minden helyes válasz 1 pont; a hibás vagy kihagyott válasz 0 pont. Legfeljebb 3 pont szerezhető. 3 pont: Megadtad a szál és a keret szerepét, és a stopkodont helyesen külön kezelted az aminosavaktól. 2 pont: nézd át az eltévesztett kérdésnél megnevezett részt, és számold újra annak példáját. 0–1 pont: haladj végig a három megoldáson, majd oldd meg újra a kérdéseket. Ez a rövid próba a cikk összefüggéseinek megértését ellenőrzi.

1. megoldás

B) 3 – Három triplet és két maradék nukleotid adódik. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: Három lehetséges kezdőpont.

2. megoldás

C) U-ra – A kódoló szálhoz viszonyítva az RNS-ben uracil szerepel timin helyett. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: Melyik szálat fordítjuk?.

3. megoldás

B) Hármat – Az AUG, GAA és CUG három aminosavat jelöl, az UAA lezáró stopkodon. A négy a teljes kodonok száma; a stopot külön kell kezelni az aminosavszámtól. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: Ugyanaz a példa templátszálból indulva.

További cikkek

Kapcsolódó olvasnivalók

Gyorskereső

Kalkulátorok és útmutatók keresése

↑↓ választásEnter megnyitásEsc bezárás