Симулятор синтеза белка: транскрипция и трансляция

Как пользоваться симулятором синтеза белка

1. Выберите ген или введите свою ДНК (кодирующую цепь, 5′ → 3′). РНК-полимераза открывает двойную спираль и строит вдоль неё матричную РНК — ту же последовательность, что и кодирующая цепь, с U вместо T. Затем рибосома находит первый AUG и читает мРНК по три основания; каждая транспортная РНК приносит аминокислоту для своего кодона, и цепь растёт до стоп-кодона.
2. Результаты показывают мРНК, кодоны от старт-кодона, белок в одно- и трёхбуквенном коде и его массу. Сделайте мутацию: выберите замену, вставку или делецию, её положение и новое основание. Симуляция сравнивает два белка и называет эффект: молчащая, миссенс, нонсенс, сдвиг рамки, потеря старта или потеря стопа. Замена основания 20 на T в β-глобине — мутация серповидноклеточной анемии.
3. График показывает гидропатичность исходного и мутантного белка остаток за остатком; сдвиг рамки перемешивает всё после мутации. Выберите, какой ген анимировать — исходный или мутантный, — и скорость. Инструменты Трансляция ДНК в белок и Поиск ORF работают с длинными последовательностями во всех шести рамках считывания.

Частые вопросы

Что такое транскрипция и трансляция?

Транскрипция копирует ДНК гена в матричную РНК, которую строит РНК-полимераза, читая матричную цепь. Трансляция превращает мРНК в белок: рибосома читает её кодон за кодоном, по три основания, а транспортные РНК приносят соответствующие аминокислоты. У бактерий оба процесса идут в цитоплазме одновременно; у эукариот мРНК сначала синтезируется и созревает в ядре.

Сколько всего кодонов?

Четыре основания по три дают 4³ = 64 кодона. Шестьдесят один кодирует 20 аминокислот, поэтому у большинства аминокислот несколько кодонов, а три (UAA, UAG, UGA) — стоп-кодоны. AUG кодирует метионин и также отмечает начало трансляции.

Чем различаются миссенс-, нонсенс-мутации и сдвиг рамки?

Миссенс-мутация меняет кодон на кодон другой аминокислоты, как при серповидноклеточной анемии, где GAG становится GTG, а глутамат — валином. Нонсенс-мутация превращает кодон в стоп, обрывая белок. Сдвиг рамки — от вставки или делеции числа оснований, не кратного трём, — меняет каждый следующий кодон. Молчащая мутация меняет кодон на другой кодон той же аминокислоты.

Почему мутацию серповидноклеточной анемии называют Glu6Val, если это кодон 7?

По соглашению позиции в белке гемоглобина считают с первой аминокислоты готовой цепи, после удаления начального метионина. Эта симуляция считает с метионина, поэтому та же замена выглядит как E7V.

Пишет, что WebGL выключен.

Для 3D-вида нужен WebGL, который есть во всех современных браузерах. Он может быть выключен, если в настройках браузера отключено аппаратное ускорение или графический драйвер очень старый. Включите аппаратное ускорение или попробуйте другой браузер.

Загружается ли что-нибудь?

Нет. Симуляцию рисует ваш собственный браузер с помощью WebGL; ничего никуда не отправляется, и после загрузки страницы она работает и офлайн.