단백질 합성 시뮬레이터: 전사와 번역
이 시뮬레이션의 방정식
| A, U, G, C | RNA의 네 염기 | A는 U(DNA에서는 T)와, G는 C와 짝을 짓습니다. RNA 중합효소는 주형 가닥을 읽어 mRNA를 5′ 끝부터 만듭니다 |
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현재 값을 넣으면:
| 코돈 | mRNA의 염기 세 개. 시작 코돈 AUG부터 차례로 읽힙니다 | 각 tRNA의 안티코돈이 코돈 하나와 짝을 짓습니다. 대부분의 아미노산은 코돈이 여러 개입니다 |
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현재 값을 넣으면:
| M | 단백질 사슬의 질량 | 잔기의 평균 질량에 두 끝을 위한 물 한 분자를 더한 값 |
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현재 값을 넣으면:
| 돌연변이 | 돌연변이 | 치환은 코돈을 많아야 하나 바꿉니다. 염기 하나가 들어가거나 빠지면 그 뒤의 모든 코돈이 밀립니다 |
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현재 값을 넣으면:
단백질 합성 시뮬레이터 사용법
- 유전자를 고르거나 직접 DNA(암호화 가닥, 5′에서 3′)를 입력합니다. RNA 중합효소가 이중 나선을 풀고 그것을 따라 전령 RNA를 만듭니다. 그 서열은 암호화 가닥과 같고 T 대신 U가 들어갑니다. 이어서 리보솜이 첫 AUG를 찾아 mRNA를 세 염기씩 읽습니다. 운반 RNA가 각 코돈에 맞는 아미노산을 가져오고, 사슬은 종결 코돈까지 자랍니다.
- 결과에는 mRNA, 시작 코돈부터의 코돈, 한 글자와 세 글자 표기의 단백질, 그 질량이 나옵니다. 돌연변이를 만들어 보세요. 치환, 삽입, 결실 중 하나와 위치, 새 염기를 고릅니다. 시뮬레이션이 두 단백질을 비교해 효과의 이름을 알려 줍니다. 침묵, 미스센스, 넌센스, 틀 이동, 시작 코돈 상실, 종결 코돈 상실 중 하나입니다. β-글로빈의 20번째 염기를 T로 치환하면 겸형 적혈구 빈혈증의 돌연변이가 됩니다.
- 그래프는 원래 단백질과 돌연변이 단백질의 소수성 지수를 잔기마다 그립니다. 틀 이동이 일어나면 돌연변이 뒤가 모두 뒤섞입니다. 애니메이션으로 볼 유전자(원래 것 또는 돌연변이)와 속력도 고를 수 있습니다. DNA를 단백질로 번역과 ORF 찾기 도구는 긴 서열을 여섯 읽기 틀 모두에서 다룹니다.
자주 묻는 질문
전사와 번역이란 무엇인가요?
전사는 유전자의 DNA를 전령 RNA로 베끼는 과정으로, RNA 중합효소가 주형 가닥을 읽어 만듭니다. 번역은 mRNA를 단백질로 바꾸는 과정으로, 리보솜이 코돈마다 세 염기씩 읽고 운반 RNA가 맞는 아미노산을 가져옵니다. 세균에서는 둘 다 세포질에서 동시에 일어나고, 진핵생물에서는 mRNA가 먼저 핵 안에서 만들어지고 가공됩니다.
코돈은 몇 개인가요?
네 가지 염기를 세 개씩 묶으면 4³ = 64개의 코돈이 됩니다. 61개가 20가지 아미노산을 지정하므로 대부분의 아미노산에는 코돈이 여러 개 있고, 나머지 3개(UAA, UAG, UGA)는 종결 코돈입니다. AUG는 메싸이오닌을 지정하며 번역이 시작되는 곳도 표시합니다.
미스센스, 넌센스, 틀 이동 돌연변이는 어떻게 다른가요?
미스센스 돌연변이는 코돈을 다른 아미노산의 코돈으로 바꿉니다. 겸형 적혈구 빈혈증에서는 GAG가 GTG가 되어 글루탐산이 발린으로 바뀝니다. 넌센스 돌연변이는 코돈을 종결 코돈으로 바꿔 단백질을 짧게 만듭니다. 틀 이동은 3의 배수가 아닌 수의 염기를 넣거나 빼서 그 뒤의 모든 코돈을 바꿉니다. 침묵 돌연변이는 코돈을 같은 아미노산의 다른 코돈으로 바꿉니다.
겸형 적혈구 돌연변이는 코돈 7인데 왜 Glu6Val이라고 부르나요?
관례상 헤모글로빈의 위치는 처음의 메싸이오닌이 떨어져 나간 뒤 완성된 사슬의 첫 아미노산부터 셉니다. 이 시뮬레이션은 메싸이오닌부터 세므로 같은 변화가 E7V로 표시됩니다.
WebGL이 꺼져 있다고 나옵니다.
3D 화면에는 WebGL이 필요하며, 최신 브라우저는 모두 지원합니다. 브라우저 설정에서 하드웨어 가속이 꺼져 있거나 그래픽 드라이버가 매우 오래되면 비활성화될 수 있습니다. 하드웨어 가속을 켜거나 다른 브라우저를 사용해 보세요.
무언가 업로드되나요?
아니요. 시뮬레이션은 사용자의 브라우저가 WebGL로 직접 그립니다. 어디에도 전송되지 않으며, 페이지를 한 번 불러오면 오프라인에서도 계속 작동합니다.