الكودونات
يُقرأ التسلسل المشفِّر ثلاث قواعد في كل مرة. كل كودون من ثلاث قواعد يقابل حمضًا أمينيًا أو إشارة توقف. ATG يشفّر الميثيونين وهو كودون البدء المعتاد. وTAA وTAG وTGA هي كودونات التوقف في الشيفرة القياسية. يُترجم ATGGCTTAA إلى M A *، حيث تشير * إلى التوقف.
ستة أطر قراءة
البدء من القاعدة الأولى أو الثانية أو الثالثة يعطي ثلاث ترجمات مختلفة لسلسلة واحدة، والمتمم العكسي يعطي ثلاثًا أخرى. عادةً تكون واحدة فقط من الست هي البروتين الحقيقي. والإطار الصحيح غالبًا مقطع طويل دون كودونات توقف، يسمى إطار القراءة المفتوح (ORF).
إيجاد البروتين في تسلسل أطول
- الصق DNA في باحث ORF وحدد طولًا أدنى، مثلًا 100 كودون.
- راجع أطول أطر ORF في السلسلتين.
- انسخ الإطار الذي تريده إلى ترجمة DNA إلى بروتين لتراه كودونًا كودونًا.
الشيفرات الوراثية
تستخدم معظم الكائنات الشيفرة القياسية، لكن ليس كلها. في ميتوكوندريا الفقاريات يشفّر TGA التريبتوفان وAGA وAGG كودونا توقف، ولبعض البكتيريا والخمائر والهدبيات متغيراتها الخاصة. اختر شيفرة NCBI الوراثية المناسبة وإلا بدا الجين الميتوكوندري مليئًا بالتوقفات.
في الاتجاه المعاكس
لمعظم الأحماض الأمينية عدة كودونات، فالبروتين لا يعطي تسلسل DNA واحدًا. تكتب الترجمة العكسية الاحتمالات برموز IUPAC أو تستخدم الكودون الأكثر شيوعًا من جدول استخدام الكودونات.
تسلسل واحد، ثلاثة أطر
التسلسل ATGGCCATTGTAATGGGCCGCTGA مقروءًا من كل من قواعده الثلاث الأولى:
| الإطار | الكودونات | البروتين |
|---|---|---|
| 1 | ATG GCC ATT GTA ATG GGC CGC TGA | M A I V M G R * |
| 2 | TGG CCA TTG TAA TGG GCC GCT | W P L * W A A |
| 3 | GGC CAT TGT AAT GGG CCG CTG | G H C N G P L |
يبدأ الإطار 1 بـ ATG وينتهي نظيفًا بكودون توقف، وهذا يرشحه ليكون الإطار المرمِّز المحتمل.
مشكلات شائعة
- البروتين مليء بالتوقفات. قد يكون التسلسل DNA جينوميًا فيه إنترونات. ترجم التسلسل المرمِّز أو الـ mRNA، لا الجين كما هو في الجينوم.
- يظهر X في البروتين. كودون يحتوي N أو رمز التباس آخر، فلا يمكن معرفة حمضه الأميني.
- جينات بكتيرية لا تبدأ بـ ATG. تستخدم البكتيريا أيضًا GTG وTTG ككودونات بدء. وفي بداية الجين تظل ترمّز الميثيونين.
- توقف داخل بروتين معروف. بعض البروتينات تُدرج السيلينوسيستئين عند كودون UGA، بتوجيه من بنية خاصة في الـ mRNA. وأدوات الترجمة تُظهر هناك توقفًا.