同义突变

同义突变设计器

引入或去除酶切位点,而不改变蛋白质序列。

长度: 0 nt

通过同义突变增删的 DNA 基序(4 个或更多碱基),保持氨基酸不变。默认 BamHI 的 GGATCC。

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功能简介

同义突变设计器会重写编码 DNA 序列,使所选酶切位点出现或消失,同时每个密码子仍编码相同氨基酸。它在 CDS 中搜索目标基序,找出能创建或消除该位点的同义密码子,并报告每次改变及其密码子位置与残基。分子克隆者用它来为克隆或诱变添加位点,或删除阻碍组装的位点,而无需触动蛋白质。

原理与公式

工具按三联体读取 CDS,并将每个密码子翻译为氨基酸。对与目标基序重叠的每个密码子,它列出同义密码子(即编码同一残基者),并挑选一个能改写该基序的碱基。由于只允许同义改变,蛋白质永远不变。它统计基序在原始序列中出现次数以及编辑后剩余次数;若某位点无任何同义路径可去除,则报告该位点未去除并说明原因。搜索遵循遗传密码,因此终止密码子从不改动。

演算示例

取一段以 ATG 开头的 75 bp CDS,含 BamHI 位点 GGATCC 共三次(跨越密码子 5-6、14-15 和 20-21)。将目标设为 GGATCC 后,工具提出同义替换,如 GGA 改为 GGT 或 TCC 改为 TCT,在不改变甘氨酸或丝氨酸的前提下破坏每处 GGATCC。它报告出现次数 3、剩余 0,并显示位点已去除徽章,同时列出每个突变密码子及其位置。若某处 GGATCC 落在无同义替代的密码子内,剩余将为 1,徽章会显示位点未去除。

适用场景

当你必须克隆通过一个缺失的位点,或必须删除与组装冲突的位点时,且不想重新设计蛋白质,就使用本工具。关键陷阱是:位点可能落在没有同义替代的密码子内,因而无法去除,工具会显示位点未去除。静默改变还可能扰动剪接信号、mRNA 折叠或密码子对偏好,即使蛋白质相同也会降低表达。下单前务必重新检查编辑后的 CDS,确认无新终止密码子、限制酶图谱偏移和多余基序。

常见问题

什么是同义突变?
同义突变改变密码子中的一个或多个碱基,却不改变其所编码的氨基酸,因为遗传密码是简并的。这里是有意为之:工具只编辑同义密码子,使蛋白质保持不变,而 DNA 基序(如酶切位点)随之出现或消失。每次改变都会报告其氨基酸残基与位置,便于你核对蛋白质没有任何变化。
每个酶切位点都能去掉吗?
不能。只有当位点的至少一个密码子存在能破坏该基序的同义替代时才可去除。工具会报告剩余位点;若某位点落在没有同义选项的密码子内,则标记为未去除并说明原因。跨越两个密码子的位点通常路线更多,但若位点卡在甲硫氨酸或色氨酸密码子(无同义密码子)内,则完全无法改动。
氨基酸序列会变吗?
不会。设计器只允许同义密码子,因此每个被编辑的三联体仍编码同一残基,终止密码子也从不改动。蛋白质序列编辑前后逐字节完全一致。可能改变的是 DNA 层面的上下文:剪接信号、mRNA 二级结构和密码子对偏好可能发生偏移,有时即使氨基酸链不变也会改变表达量。
应该靶向什么位点?
使用 4 个或更多碱基的基序,通常是已知酶切位点,如 BamHI 的 GGATCC、EcoRI 的 GAATTC 或 XhoI 的 CTCGAG。在目标框中输入即可;工具会找出 CDS 中每一处出现并提出静默编辑。较短基序出现更频繁、可能难以完全去除,而 6 bp 位点通常每次出现只产生一处干净的改动。