Penggunaan kodon

Kalkulator ini menunjukkan seberapa sering sebuah gen memakai kodon tertentu dibandingkan kodon sinonimnya, sehingga terlihat apakah kodon itu disukai atau dihindari — berguna misalnya sebelum optimasi kodon untuk ekspresi gen.

Cara kerja perhitungan

Kode genetik bersifat degeneratif: sebagian besar asam amino dikodekan oleh dua, tiga, empat, atau enam kodon sinonim (metionin dan triptofan hanya satu). Kalkulator menghitung tiga ukuran. Proporsi kodon = n / N_aa × 100%, dengan n jumlah kemunculan kodon dan N_aa total kodon untuk asam amino tersebut. RSCU, relative synonymous codon usage (Sharp, Tuohy, dan Mosurski, 1986) = n / (N_aa / k), dengan k jumlah kodon sinonim. Frekuensi per seribu = n / N_total × 1000, format yang dipakai tabel penggunaan kodon seperti basis data Kazusa.

RSCU membandingkan jumlah yang teramati dengan jumlah yang diharapkan bila semua sinonim dipakai sama rata. RSCU = 1 berarti tanpa preferensi, di atas 1 kodon disukai, di bawah 1 kodon dihindari; nilai maksimumnya k. Masukkan jumlah kodon, total kodon asam aminonya, jumlah sinonim (1–6), dan panjang gen dalam kodon.

Contoh perhitungan

Asam amino dengan empat kodon, misalnya alanin, muncul 100 kali dalam gen, 30 di antaranya memakai kodon yang diteliti. Proporsi = 30 / 100 = 30%. Jika pemakaian merata, diharapkan 100 / 4 = 25, sehingga RSCU = 30 / 25 = 1,2 — kodon disukai. Pada gen sepanjang 1000 kodon, frekuensinya 30 per seribu. Sebaliknya, kodon leusin (enam sinonim) yang muncul 5 kali dari 100 memiliki RSCU = 5 / (100/6) = 0,3 — jelas dihindari.

Hal yang perlu diperhatikan

• Jumlah kecil menghasilkan angka yang tidak stabil: 2 dari 4 memberi RSCU 2,0 pada asam amino empat kodon, tetapi hampir tidak bermakna.
• Untuk ekspresi heterolog, bandingkan dengan tabel kodon organisme inang, bukan dengan satu gen saja.
• Kodon stop membentuk kelompok sinonim sendiri (tiga dalam kode standar), tetapi biasanya dianalisis terpisah.
• Untuk menilai satu gen utuh, gunakan Codon Adaptation Index (CAI; Sharp dan Li, 1987) yang disusun dari nilai RSCU.