عارض طي DNA وRNA
المعادلات في هذه المحاكاة
| ΔG | الطاقة الحرة للطية (kcal/mol) | السالب يعني أن الطية أكثر استقرارًا من السلسلة المفتوحة؛ يجد العارض الاقتران ذا ΔG الأدنى، أي بنية الطاقة الحرة الدنيا | |
|---|---|---|---|
| ΔG_stack | طاقة كل زوج قواعد مكدّس على التالي | من جداول الجار الأقرب: −0.9 إلى −3.4 kcal/mol لكل تكديس في RNA، و−0.6 إلى −2.2 في DNA، والتكديسات الغنية بـ GC الأقوى؛ وهذا ما يمسك الساق معًا | |
| ΔG_loop | تكلفة كل حلقة | موجبة: إغلاق دبوس الشعر يكلف 5 إلى 6 kcal/mol، والانتفاخ 3 إلى 4، والحلقة الداخلية 1 إلى 3، والتقاطع 3.4؛ ولا تتكون الساق إلا إذا كسبت تكديساتها أكثر مما تكلف حلقاتها |
بالقيم الحالية:
| T | درجة الحرارة T (°C) | تُحسب الطية عند درجة الحرارة هذه؛ وتنصهر السيقان مع ارتفاعها | |
|---|---|---|---|
| ΔH | إنثالبي الطية | الحرارة المنبعثة من تكوين التكديسات، بوحدة kcal/mol | |
| ΔS | إنتروبيا الطية | الحرية المفقودة بربط السلسلة في حلقات، بوحدة cal/(mol·K)؛ وتعمل ضد الانطواء أكثر كلما زادت الحرارة |
بالقيم الحالية:
| T_m | درجة انصهار الطية | حيث تبلغ ΔG الصفر وتتفكك البنية؛ ويعرض المخطط ΔG مقابل درجة الحرارة وهي تعبر الصفر هناك |
|---|
بالقيم الحالية:
| n | عدد القواعد غير المقترنة في حلقة | الحلقات الأكبر تكلف أكثر، لكن ببطء، وهو حد جاكوبسون–ستوكماير؛ وأصغر حلقة دبوس شعر 3 قواعد |
|---|
كيف تستخدم عارض طي DNA وRNA
- الصق تسلسل سلسلة واحدة (حتى 200 قاعدة) واختر RNA أو DNA. يبحث العارض عن الاقتران الأدنى في الطاقة الحرة ويرسمه: السيقان كلوالب مزدوجة، والحلقات بينها كخواتم، وكل قاعدة ملونة (A خضراء، وT أو U حمراء، وG زرقاء، وC صفراء).
- اقرأ البنية بترميز النقاط والأقواس تحت الصورة، حيث الأقواس المتقابلة قواعد مقترنة والنقاط قواعد حرة، مع الطاقة الحرة وعدد السيقان ودبابيس الشعر ودرجة الانصهار.
- ارفع درجة الحرارة وشاهد كيف تنحل السيقان الأضعف أولًا حتى تبقى السلسلة مفتوحة؛ ويبين الرسم الطاقة الحرة للطي وهي تعبر الصفر عند نقطة انصهاره. لبادئ مقترن بمتممه بدل أن ينطوي على نفسه، تعطي حاسبة Tm للبادئات درجة الانصهار.
الأسئلة الشائعة
كيف يُتنبأ بالطي؟
بنموذج الجار الأقرب الذي تستخدمه برامج مثل mfold وRNAfold: كل زوج قواعد مكدس فوق التالي يساهم بطاقة مقيسة (سالبة جدًا لتكديسات G–C، وأقل لـ A–U أو A–T)، وكل حلقة تكلف طاقة حسب نوعها وحجمها. يجرّب بحث بالبرمجة الديناميكية كل الاقترانات ويحتفظ بصاحب أدنى مجموع، أي بنية الطاقة الحرة الدنيا. الطاقات هنا هي الجداول المنشورة لـ RNA وDNA مبسّطة؛ والبرنامج المتخصص سيختلف في التفاصيل، خاصة في التسلسلات الطويلة، ولا تتنبأ أي طريقة للبنية الثانوية بالعُقد الكاذبة ولا برباعيات G.
ما الأبتامر؟
قطعة قصيرة من DNA أو RNA، عادةً من 20 إلى 80 قاعدة، منتقاة لتنطوي في شكل يرتبط بقوة بجزيء مستهدف، كما يفعل الجسم المضاد. الطي هو ما يجعله يعمل، فيبدأ العمل على الأبتامرات بهذا النوع من التنبؤ بالبنية تحديدًا. التسلسل الافتراضي هو أبتامر RNA للثيوفيلين، الذي يرتبط بالدواء في حلقته الداخلية.
ماذا تعني الأقواس؟
يكتب ترميز النقاط والأقواس رمزًا لكل قاعدة: نقطة لقاعدة غير مقترنة، وقوس فتح لقاعدة مقترنة بأخرى لاحقة، وقوس إغلاق لشريكتها. ((((....)))) دبوس شعر من أربعة أزواج بحلقة من أربع قواعد.
لماذا ينطوي RNA بينما يكون DNA عادةً لولبًا مزدوجًا؟
كلاهما يمكن أن ينطوي على نفسه حين يكون أحادي السلسلة. DNA في الخلية مقترن دائمًا تقريبًا بسلسلته المتممة، فلا تبقى له قواعد حرة لينطوي، أما RNA فيُصنع أحادي السلسلة وينطوي فور نسخه. وDNA أحادي السلسلة، مثل البادئ أو أبتامر DNA، ينطوي كما ينطوي RNA، بسيقان أضعف قليلًا.
تقول إن WebGL معطّل.
يحتاج العرض ثلاثي الأبعاد إلى WebGL، وهو موجود في كل المتصفحات الحالية. قد يكون معطّلًا إن كان تسريع العتاد مطفأً في إعدادات المتصفح، أو بسبب برنامج تشغيل رسومي قديم جدًا. فعّل تسريع العتاد أو جرّب متصفحًا آخر.
هل يُرفع أي شيء؟
لا. يرسم متصفحك نفسه المحاكاة بـ WebGL؛ لا يُرسل شيء إلى أي مكان، وتستمر في العمل دون اتصال بعد تحميل الصفحة.