DNA序列导入后,MacVector找出了几段开放阅读框,翻译结果却与目标蛋白对不上:有时长度差了一截,有时开头相似,后面突然出现终止符。此时可以先检查选区、链方向和翻译参数,再回到核苷酸序列定位差异。开放阅读框只是候选编码区,最长的一段也未必就是目标基因,需要结合注释、参考序列和序列来源判断。
一、MacVector如何查找DNA序列开放阅读框
开始分析前,先确认手里的序列是完整编码序列、基因组片段,还是含载体骨架的构建序列。对于含内含子的真核基因,连续扫描基因组DNA,不能直接代替按CDS注释进行的翻译。以下以MacVector英文界面为例。
1、运行开放阅读框分析
可以先分析完整序列,再根据已知基因位置缩小范围。初次查找时,不宜把长度条件设得过高,以免排除较短的目标编码区。
①打开DNA序列,点击【Analyze】→【Open Reading Frames】,检查分析范围并设置合适的最短候选长度。
②根据序列完整性核对端部假定选项;完整基因与不完整片段不宜沿用同一套条件。
③运行分析后,勾选【ORF map】和【ORF-annotated sequence】,查看候选位置及翻译内容。
④使用【List ORFs by】按位置或长度查看结果,记录可能对应目标的区段及链方向。
2、检查片段序列的搜索条件
如果片段位于基因中部,可能既没有起始密码子,也没有终止密码子。MacVector提供的端部选项可以帮助寻找这类候选,但结果不能据此认定为完整编码序列。
①重新打开【Analyze】→【Open Reading Frames】,检查【5’ends are starts】和【3’ends are stops】,确认是否允许将序列端部视为编码边界。
②核对【Codons after stops are starts】是否符合本次目的;候选过多时,比较关闭这些假定后的结果。
③在【ORF map】中点击候选区段,回到原序列查看高亮范围,确认它没有落在载体或其他非目标区域。
3、生成候选蛋白序列
候选范围确认后,再进入翻译窗口核对参数。不要仅从序列编辑区复制内容,因为普通复制操作取得的可能仍是DNA。
①选中候选ORF或已有CDS,点击【Analyze】→【Translation】。
②检查【Segment(s)to translate】、【Strand】、【Phase】及【Genetic code】。
③勾选【New Protein】,点击【OK】生成蛋白序列,并为文件注明候选区段或用途。
二、MacVector翻译出的蛋白序列与目标不符如何定位
先看差异出现的位置。整段几乎不相似,可以优先查阅读框和方向;从某个位置起突然偏离,则要查看附近是否有插入、缺失或拼接错误。只有末端长度不同,还应考虑目标参考是否包含标签、信号肽或其他加工前序列。
1、排查选区偏移和反向链
选区起点偏移一个碱基,就可能改变后面的整段翻译。基因位于反向链时,也不能直接按正向序列的阅读框判断。
①选择待检查区段,打开【Analyze】→【Translation】,在注释翻译显示选项中将【Number of frames】设为6。
②比较六个阅读框,寻找与目标蛋白相似的连续片段,再核对相应的链方向和起点。
③按确认的条件重新生成蛋白,检查起始位置是否符合注释,而非只选择终止符最少的一框。
2、检查CDS分段和遗传密码表
真核基因组序列中的内含子若被直接翻译,结果往往无法对应成熟转录本。线粒体或采用特殊遗传密码的序列,也需要使用适合其来源的密码表。
①在【Map】中选择目标CDS,再打开【Analyze】→【Translation】,检查【Segment(s)to translate】是否包含正确的编码片段。
②必要时通过【Append to segments】选择相应CDS,核对分段是否遗漏或多选。
③在【Genetic code】中选择适用密码表,再查看原先异常的密码子如何翻译,避免仅为消除终止符而更换设置。
3、回查第一个异常密码子
前半段一致、后半段连续错位时,应先检查分歧起点附近的DNA。一个非三倍数长度的插入或缺失,就可能引起移码;少数位置不同,则还需区分真实变异与测序不确定性。
①切换到【Editor】,检查第一个异常氨基酸对应的密码子及附近碱基。
②长按工具栏【Display】,显示相关翻译,对照参考定位插入、缺失或含模糊碱基的位置。
③有测序原始文件时,回查该处峰图和质量信息;确认依据后再修改序列,并重新执行翻译。
三、MacVector修正后怎样确认比较对象一致
参数修正后,蛋白仍有差异,不一定说明操作还有错误。参考可能是另一转录本、成熟蛋白或截短构建。因此复核时需要把“翻译是否正确”和“是否与该参考相同”分别判断。
1、单独保存需要核对的翻译片段
①在【Analyze】→【Translation】中输出带翻译的文本视图,选中需要的氨基酸内容。
②复制后选择【File】→【New From Clipboard】,建立独立蛋白文档。
③核对复制内容的首尾,避免带入相邻阅读框、编号或漏掉末端残基。
2、检查参考序列的来源与边界
①对照目标的accession、版本、转录本及蛋白长度,确认比较的是同一对象。
②回到【Map】和【Editor】,核查标签、连接肽及载体交界处是否属于预期构建。
③再次打开【Analyze】→【Translation】,记录区段、链方向、相位和密码表,保存修正前后的结果。
总结
查到一段ORF以后,把它的位置和翻译条件留下来,往往比只保存一份蛋白序列更方便。后续换参考、补测序或调整构建,都能回到同一处继续核对。遇到不一致,也可以从第一个差异开始逐段检查,减少反复切换参数却找不到原因的情况。希望这些操作能帮助大家更清楚地判断候选编码区,让翻译结果与原始数据对应起来。后续使用MacVector开展序列分析时,如有相关需求,欢迎联系我们交流。