Codon Optimization

简介

基于知名的DNAWorks算法对氨基酸或DNA序列进行密码子优化（基于PCR的基因合成的自动寡核苷酸设计）。

整个基因组序列的可用性极大地增加了蛋白质靶标的数量，其中许多需要在原始DNA来源以外的细胞中过度表达。合成基因可以针对表达进行优化，并构建为易于突变操作而无需考虑亲本基因组。然而，合成基因的设计和构建，尤其是那些编码大蛋白质的基因，可能是一个缓慢、困难和令人困惑的过程。该模块通过基于PCR的方法自动设计用于基因合成的寡核苷酸。

参数说明

Sequence File

蛋白或者核酸的序列文件，FASTA格式。

Sequence Type

序列类型，蛋白或者核酸。

Organism

几种常用生物的密码子频率基于每个密码子在相应生物基因组的蛋白质编码区中出现的次数。大肠杆菌有两种选项：基于所有基因的标准频率（E. coli），或在指数增长期间以高水平表达的 II 类基因频率（ecoli2），通常建议用后者。

Annealing Temperature

退火温度参数为一组合成寡核苷酸设定了理想的退火温度。 可接受的退火温度范围在 58 至 70°C 之间。

Oligo Length

寡核苷酸长度参数限制了一组合成寡核苷酸中的任何一个可以达到的核苷酸长度。可接受的寡核苷酸长度范围在 30 到 999 nt 之间。

Codon Frequency Threshold

密码子频率阈值参数设置：密码子用于反向翻译蛋白质序列到DNA的截断值。

Oligonucleotides Concentration

寡核苷酸的浓度。寡核苷酸必须在100 uM (1E-4 M)和1 nM (1E-9 M)之间。

Cations Concentration

一价阳离子(Na+，K+)的浓度。单价阳离子必须在10到1000mM之间。

Magnesium Concentration

镁离子的浓度。镁离子浓度必须在0到200mM之间。

Solution Number

执行中生成的寡核苷酸的数量，每个作业的最大运行次数为999次。

Thermodynamically Balanced Mode

检查是否为热力学平衡由内而外合成法 (thermodynamically balanced inside-out, TBIO)输出模式。

Restriction Site Screen

要求被排除在合成基因的蛋白质编码区之外的位点，每个位点之间用逗号隔开，例如Aatll,Acc65I。
支持非简并位点共117种：

AatII,Acc65I,AclI,AcuI,AfeI,AflII,AgeI,AlwI,ApaI,ApaLI,AscI,AseI,AsiSI,AvrII,BamHI,BbsI,BbvCI,BbvI,BccI,BceAI,BciVI,BclI,BfrBI,BfuAI,BglII,BmgBI,BmrI,BmtI,BpmI,BpuEI,BsaI,BseRI,BseYI,BsgI,BsiWI,BsmAI,BsmBI,BsmFI,BsmI,BspCNI,BspDI,BspEI,BspHI,BspMI,BsrBI,BsrDI,BsrGI,BsrI,BssHII,BssSI,BstBI,BstZ17I,BtgZI,BtsI,ClaI,DraI,EagI,EarI,EciI,EcoRI,EcoRV,FauI,FokI,FseI,FspI,HgaI,HindIII,HpaI,HphI,KasI,KpnI,MboII,MfeI,MluI,MlyI,MscI,NaeI,NarI,NcoI,NdeI,NgoMIV,NheI,NotI,NruI,NsiI,PacI,PaeR7I,PciI,PleI,PmeI,PmlI,PsiI,PspOMI,PstI,PvuI,PvuII,SacI,SacII,SalI,SapI,SbfI,ScaI,SfaNI,SfoI,SmaI,SnaBI,SpeI,SphI,SspI,StuI,SwaI,TliI,TspRI,XbaI,XhoI,XmaI,ZraI

支持简并位点共62种：

AccI,AflIII,AhdI,AleI,AlwNI,ApoI,AvaI,BanI,BanII,BcgI,BglI,BlpI,Bme1580I,Bpu10I,BsaAI,BsaBI,BsaHI,BsaJI,BsaWI,BsaXI,BsiEI,BsiHKAI,BslI,BsoBI,Bsp1286I,BsrFI,BstAPI,BstEII,BstF5I,BstXI,BstYI,Bsu36I,BtgI,Cac8I,DraIII,DrdI,EaeI,EcoNI,EcoO109I,HaeII,HincII,Hpy188III,MmeI,MslI,MspA1I,MwoI,NlaIV,NspI,PflFI,PflMI,PpuMI,PshAI,RsrII,SexAI,SfcI,SfiI,SgrAI,SmlI,StyI,Tth111I,XcmI,XmnI

Custom Site Screen

自定义被排除在合成基因的蛋白质编码区之外的位点，自定义位点格式必须包含名称和序列，名称和序列之间用空格隔开，多个位点时用逗号隔开，例如：Aatll GACGTC,Acc65I GGTACC。

Output File

输出结果文件的名称。

结果说明

输出结果文件为result.txt，包含优化后的密码子序列以及序列相关信息。

参考文献

Hoover DM, Lubkowski J. DNAWorks: an automated method for designing oligonucleotides for PCR-based gene synthesis. Nucleic Acids Res. 2002 May 15;30(10):e43.