DNA dizisi analizi tam olarak neyi hesaplar?
DNA, iki tuhaf özelliği olan dört harfli bir zincirdir: iki iplik zıt yönde koşar ve mesaj yalnızca üçlü bloklar hâlinde okunabilir. Bu sayfadaki hemen her panel bu iki gerçekten birini ele almak için vardır — iplik yönelimi (ters tümleyen, transkripsiyon) veya üçlü kod (translasyon, okuma çerçeveleri). Kalan paneller, harflerin kendisinden çıkan fiziksel özellikleri (GC içeriği, erime sıcaklığı, molekül ağırlığı) ölçer.
Hatırlanması gereken tek sayı: genetik kodun 64 kodonu vardır (4×4×4) ama yalnızca 20 amino asit ve duraklar vardır — kod dejeneredir, bu yüzden birkaç farklı kodon (ör. CTT, CTC, CTA, CTG hepsi Lösin okur) aynı kalıntıyı yazar. Bu fazlalık, bir sessiz mutasyonun bir proteini değiştirmeden bir dizi değiştirebilmesinin nedenidir.
Ters tümleyen: diğer ipliği okumak
DNA'nın iki ipliği antiparalel'dir ve A, T ile; C, G ile eşleşir. Diziniz üst ipliktedeyse, alt ipliğde işleyen her şey (bir gen, bir primer bağlanma bölgesi, bir restriksiyon bölgesi) ters tümleyen olarak görünür: dizgiyi uçtan uca çevirin ve her bazı eşiyle değiştirin. Örnek: 5′→3′ ATGCGT dizisinin ters tümleyeni ACGCAT'tır — ve işlemi iki kez uygulamak her zaman özgün diziyi geri verir.
Transkripsiyon ve translasyon
Transkripsiyon bir geni RNA'ya kopyalar ve timini urasille değiştirir. Translasyon, ardından RNA'yı (veya DNA'nın kodlayıcı ipliğini) üç bazlık kodonlar hâlinde okur: ATG bir proteini başlatır (Metiyonin), TAA/TAG/TGA onu durdurur. Okuma çerçevesi her iki ipliğin 1., 2. veya 3. konumundan başlayabildiği için her çift sarmallı DNA altı olası çerçeve sunar — ve genellikle yalnızca biri gerçek, uzun bir ORF (açık okuma çerçevesi) kodlar. Translasyon paneli altısını da gösterir, böylece gerçek gen başlangıçtan durdurmaya temiz bir uzantısı olan çerçeve olarak kendini ortaya koyar. Polimeraz şablon ipliğini okuduğu için mRNA, T yerine U ile kodlayıcı ipliğe uyar.
GC içeriği, Tm ve molekül ağırlığı
GC çiftleri AT'nin iki hidrojen bağına karşılık üç hidrojen bağı paylaşır, bu yüzden GC'ce zengin DNA daha kararlıdır: daha sıcakta erir (daha yüksek Tm), daha sıkı katlanmalar tutar ve tüm genomlarda payı bakteriler arasında kabaca %25 ile %75 arasında değişen bir tür imzasıdır. Molekül ağırlığı, nükleotid başına kütleleri toplar (tek iplikli DNA için ortalama yaklaşık 330 Da, tamamlayıcı ipliğiyle çift iplikli için iki katı). Kodon Kullanımı paneli, bir genin eşanlamlı kodonların hangisini tercih ettiğini sayar — yoğun önyargılı kullanım, yüksek düzeyde ifade edilen genleri açığa çıkarabilir.
Yaygın yanlış anlamalar
- “Ters tümleyen yalnızca tümleyendir.” Yalnızca tümleyen almak 3′→5′ bir dizgi verir; ardından tersine çevirmek, polimerazların ve ders kitaplarının kullandığı geleneksel 5′→3′ yönelimini geri getirir.
- “Bir durdurma kodonu genin sonu demektir.” Rastgele bir çerçevede duraklar yaklaşık her 21 kodonda bir rastlantısal olarak görünür; gerçek bir ORF, tek bir durdurmayla değil uzunluğu ve doğru bir başlangıçla değerlendirilir.
- “GC içeriği sadece bir yüzdedir.” Aynı zamanda eşleşme davranışını da öngörür: PCR primer tasarımı, prob tasarımı ve hibridizasyon sıkılığı hepsi buna dayanır (bkz. Primer Tasarımcısı).
İlgili araçlar: Primer Tasarımcısı (Tm, dimerler, çift denetimi), Restriksiyon Enzimleri (kesimlerin aynı dizide nereye düştüğü) ve Biyo Hesap Makineleri (bu MA sonuçlarından kütle, molarite ve kopya sayısı).
