发现低版本Blast程序的一个BUG与非标准密码子


BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似性比较的分析工具。关于BLAST程序的详细介绍看: http://liucheng.name/1008/

 在做BLAST序列比对的过程中,发现了一个比较奇异的问题。

 模拟做法如下:

 用NM_001039848的氨基酸序列做BLAST程序的两两比对(bl2seq)。NM_001039848的氨基酸序列如下:(注意红色标注的U)

 
>NM_001039848   Homo sapiens glutathione peroxidase 4 (phospholipid hydroperoxidase) (GPX4), transcript variant 3, mRNA.
MGRAGAGSPGRRRQRCQSRGRRRPRAPRRRKAPACRRRRARRRRKKPCPRSLRPEIHECP
KSQDPCASRDDWRCARSMHEFSAKDIDGHMVNLDKYRGFVCIVTNVASQUGKTEVNYTQL
VDLHARYAECGLRILAFPCNQFGKQEPGSNEEIKEFAAGYNVKFDMFSKICVNGDDAHPL
WKWMKIQPKGKGILGNAIKWNFTKFLIDKNGCVVKRYGPMEEPLVIEKDLPHYF

 

bl2seq的结果截图如下:(注,本地装好的BLA ST软件,版本2.2.9 ,用bl2seq中的Blastp。其中对比的两条序列是一样的,都是NM_001039848的氨基酸序列。)

 NM_001039848 的 bl2seq result

 

 提出问题:

 1,  注意上图红色圈住部分。同样的两段序列,即然有2个Gaps,刚好在氨基酸U的位置。

 2,  查了查氨基酸的标准密码子表(详看:http://liucheng.name/420/)。发现U并不在标准密码子表之内。那是代表什么?

 3,  把氨基酸这点的U对应回NM_001039848的核酸序列,密码子刚好是TGA(即作UGA),这应该是终止密码子,为何在这里不会终止,而是翻译成U?

 一一来解答问题:

 1,  把同样的序列用NCBI的在线bl2seq程序。结果发现是100%,并没有Gaps。看下图。但NCBI里所用的BLAST的版本是2.2.22(上面所提到的BLAST版本是2.2.9),由此可知这是低版本BLAST的一个BUG,不认U。

 NM_001039848 在NCBI的 bl2seq result

 2,  那为啥偏偏是U呢。原来U并不是在标准的密码子表里面,不属于标准的20个氨基酸之内。

 在Google搜索资料,最后还是在维基百科找到了答案(详看http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E9%81%97%E4%BC%A0%E5%AF%86%E7%A0%81

 在一些蛋白质里停止密码子会被翻译成非标准的氨基酸,例如UGA(TGA)转译为硒半胱氨酸和UAG(TAG)转译为吡咯赖氨酸,随着对基因组序列加深了解,科学家可能还会发现其它非标准的转译方式

 原来氨基酸序列里的U是指非标准的氨基酸:硒半胱氨酸

 下面再来看看硒半胱氨酸的介绍:

 硒半胱胺酸是一种氨基酸,存在于少数一些酶中,如谷胱甘肽过氧化酶、甲状腺素5'-脱碘酶、硫氧还蛋白还原酶、甲酸脱氢酶、甘胺酸还原酶和一些氢化酶等。
 在遗传密码中,硒半胱胺酸的编码是UGA,通常用作终止密码子。但如果在mRNA中有一个硒半胱胺酸插入序列(SElenoCysteine Insertion Sequence, SECIS),UGA就用作硒半胱胺酸的编码。

 而NM_001039848基因刚好是 谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase)。

一切疑问都已解答。~


《 “发现低版本Blast程序的一个BUG与非标准密码子” 》 有 8 条评论

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