DNA→RNA

DNA → RNA 转录

将 DNA 序列转录为 RNA。

长度:0 个碱基

工具描述

转录是从 DNA 模板合成 RNA 的过程。在生物信息学中,通过将编码链中的胸腺嘧啶(T)替换为尿嘧啶(U)来模拟。生成的 RNA 序列具有相同的方向性(5' → 3')。

使用说明

在输入框中粘贴或输入 DNA 序列,RNA 序列会即时生成 —— 所有 T 替换为 U(t 替换为 u)。其他字符原样保留。

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功能简介

本工具把按 5' → 3' 书写的 DNA 编码链转录为对应的 RNA 序列,做法是将每个胸腺嘧啶(T)替换为尿嘧啶(U),长度、顺序和方向性全部保持不变。非标准碱基字符原样保留,因此简并碱基和格式不会在转换中丢失。教学中它让 DNA 与 RNA 的对应关系变得直观,实验中则常用于在订购或折叠预测之前写出 mRNA、向导 RNA 或探针序列。

原理与公式

在细胞内,RNA 聚合酶结合模板链并沿 3' → 5' 方向读取,同时按 5' → 3' 方向合成 RNA,逐位加入互补的核糖核苷酸。其结果是:RNA 产物的序列与编码链完全一致,只是以尿嘧啶取代胸腺嘧啶,因此整个转换简化为一条替换规则 T → U(t → u)。其余都不改变:长度相同,不做反向也不做互补,5' → 3' 取向保持不变。这一简化只对编码链成立;若粘贴的是模板链,必须先取其反向互补序列,否则得到的是反义 RNA 而不是信使 RNA。

演算示例

编码链 5'-ATGGCTTAA-3' 转录为 RNA 5'-AUGGCUUAA-3'。位于第 2、6、7 位的三个 T 被替换为 U,长度仍为 9 个核苷酸,阅读框不受影响,因此 AUG 依然是起始密码子、UAA 依然是终止密码子。按密码子读取,AUG GCU UAA 依次编码甲硫氨酸、丙氨酸,随后终止。

适用场景

当你手上是编码序列、而需要 mRNA 来对照密码子表或完成翻译练习时,把 T 换成 U 就得到了遗传密码所使用的书写形式。订购体外转录探针、向导 RNA 或反义寡核苷酸时,明确写出 RNA 序列有助于在合成前核对 5' 端以及附加的前导序列。为 RNA 二级结构预测准备输入时,多数折叠工具要求使用 U 而非 T,转换后的序列可直接粘贴使用。

常见问题

编码链和模板链有什么区别?
模板链是 RNA 聚合酶实际读取的那条链,所以 RNA 与它互补。编码链是另一条链,除 T 与 U 的差别外序列与 RNA 相同,因此数据库和文献中通常书写的就是编码链。本工具默认你输入的是编码链。
转录会改变序列长度吗?
不会。尿嘧啶替换胸腺嘧啶是一对一的,因此 RNA 的核苷酸数与输入的 DNA 完全相同,每个位置的序号也保持不变。细胞内真实的转录当然还会加 5' 帽、poly-A 尾并切除内含子,但这些都不属于本工具的碱基级转换。
如果手上是模板链,怎么得到 RNA?
先把模板链转换为反向互补序列以获得编码链,再把 T 替换为 U。若省略反向互补这一步,得到的将是反义 RNA,它无法翻译出预期蛋白,对照密码子表读起来也毫无意义。
为什么 RNA 用尿嘧啶而不用胸腺嘧啶?
胸腺嘧啶本质上就是 5-甲基尿嘧啶,两者与腺嘌呤的配对方式相同,甲基对碱基配对本身并非必需。通常的解释是:DNA 保留甲基化形式,使得 DNA 中出现的尿嘧啶可以被识别为胞嘧啶脱氨造成的损伤并加以修复,而寿命短暂的 RNA 分子不需要这层保障。