DNA 序列翻译成蛋白质(六框翻译)在线工具
把核酸序列翻译成氨基酸,用的是标准遗传密码表(NCBI translation table 1)。 每三个碱基一个密码子,64 个密码子对应 20 种氨基酸加 3 个终止信号。
为什么要六框? 一段序列你事先不知道读码框在哪,也不知道编码在正链还是负链。 正链三个偏移(0/1/2)加上反向互补链三个偏移,一共六种可能,全试一遍才不会漏。
工具会同时列出每个框里的开放阅读框(ORF):从 ATG 开始、到终止密码子结束、且长度达到阈值的片段。 这是最朴素的 ORF 定义,真核基因有内含子,不能直接这么找——这个工具适用于原核基因、cDNA 和质粒序列。
找到 ORF 不等于找到基因
这是使用六框翻译时最容易越过的一步。一个 ORF 要真的被表达,还需要:
- 启动子——RNA 聚合酶得先能转录这一段
- 核糖体结合位点——原核是 ATG 上游的 Shine-Dalgarno 序列, 真核是 ATG 周围的 Kozak 序列环境
- 在真核里还要考虑内含子——基因组序列上的 ORF 会被内含子打断, 所以真核基因请用 cDNA 而不是基因组 DNA 来找 ORF
最长的 ORF 不一定是真的那个。 随机序列里也会出现长 ORF: 四种碱基等概率时每个密码子有 3/64 的概率是终止子,平均约每 21 个密码子 遇到一次终止;但方差很大,偶然出现上百密码子的无终止区段并不稀奇。 判断真伪要靠上述调控元件、同源比对和表达证据,不能只看长度。
起始密码子不只有 ATG
NCBI 标准遗传密码表把 TTG 和 CTG 也标为起始密码子,另有 GTG 作起始的罕见案例。 真核基因绝大多数用 ATG,但做原核基因组注释时只认 ATG 会漏掉真实基因。 本工具按最朴素的 ATG 定义找 ORF,遇到原核序列请留意这一点—— 全部 27 张遗传密码表列出了各表的起始密码子。
用错密码表会怎样
线粒体、部分纤毛虫和支原体用的不是标准密码表。以脊椎动物线粒体为例, TGA 在标准表里是终止、在线粒体表里编码色氨酸——按标准表翻译, 蛋白会在第一个 TGA 处被错误截断。分析非核基因组序列前,先确认该用哪张表。
关于最小 ORF 长度
常见做法是设 100 密码子(300 bp)为阈值,用来滤掉随机噪声。 但这是工程上的惯例而非生物学界限——真实存在的短肽基因(几十个氨基酸) 会被这个阈值滤掉。做小肽或调控肽研究时要把阈值调低,代价是假阳性增多。
常见问题
* 和 X 分别代表什么?
* 是终止密码子(TAA/TAG/TGA);X 表示该密码子含有 N 或非法字符,无法确定氨基酸。
为什么真核基因翻译出来是乱的?
真核基因组序列含内含子,必须先剪接。请用 mRNA/cDNA 序列,或先做基因结构注释。
六框翻译的结果里为什么很多框都是乱码?
因为只有一个框是真正的读码框,其余五个是错位读出来的。正确的那个框通常有一段较长的、不被终止密码子打断的区域,其余框会频繁出现 * 号。这正是六框翻译的用法:靠终止密码子的分布挑出真的那个。
RNA 序列可以直接粘进来吗?
可以,工具会把 U 当作 T 处理。密码表本身用 DNA 写法(T),这是 GenBank 的惯例——mRNA 序列在记录里也用 DNA 字母表显示。
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