遗传密码子翻译程序.doc

遗传密码子翻译程序遗传密码子翻译程序(图片选自/%E8%A4%E6%C3/album/item/48fbbfec1a1c616e279791ca.html#以及/gzsw/jshzhx/tbziy/kbshy/jsjb/bixe/201009/t20100913_890042.htm)制作人：山东省聊城第一中学 张凯【实践背景】 随着人类基因组计划的进展，以及多种生物基因组测序工作的完成，人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。虽然DNA是主要的遗传物质，控制着生物蛋白质的合成以及生物性状的表达，但是，如果要想由DNA的序列推测生物的性状，还需要对DNA与蛋白质之间的关系进行研究。而要完成这一研究，首先最基本的就是将DNA序列所代表的蛋白质表示出来。由于DNA上的基因众多，如果仅仅靠人工翻译的话效率很低。因此，在学习了相关的生物知识以后，我想到了使用计算机程序对DNA所代表的蛋白质进行高效，大批量的转换。关键词：计算机程序 遗传 密码子 翻译 蛋白质【实践目的】 通过编写计算机程序实现将遗传密码子转换为其表达的蛋白质。【实践步骤】1 如下图为人教版高中生物必修2课本中的记录遗传密码子与蛋白质一一对应关系的表格。由于其格式不方便编写程序，因此我将其整理成为了另一种形式（见下图）。(图片选自/gzsw/jshzhx/tbziy/kbshy/jsjb/bixe/201009/t20100913_890043.htm)整理后的形式：蛋白质遗传密码子苯丙氨酸UUU,UUC亮氨酸UUA,UUG,CUU,CUC,CUA,CUG丝氨酸UCU,UCC,UCA,UCG,AGU,AGC酪氨酸UAU,UAC半胱氨酸UGU,UGC脯氨酸CCU,CCC,CCA,CCG组氨酸CAU,CAC谷氨酰胺CAA,CAG精氨酸CGU,CGC,CGA,CGG,AGA,AGG异亮氨酸AUU,AUC,AUA甲硫氨酸AUG苏氨酸ACU,ACC,ACA,ACG天冬酰胺AAU,AAC天冬氨酸GAU,GAC赖氨酸AAA,AAG缬氨酸GUU,GUC,GUA,GUG丙氨酸GCU,GCC,GCA,GCG谷氨酸GAA,GAG甘氨酸GGU,GGC,GGA,GGG色氨酸UGG终止UAA,UAG,UGA2 接下来就是用计算机程序解决问题。由于C+语言代码的简洁性以及运行的高效性，我决定使用Dev C+进行工程设计。程序的核心代码见附录。3 用计算机程序制作大规模输入文件，测试程序性能。制作输入文件的程序如下：#includechar ans5;int main()freopen(juage.txt,w,stdout); ans1=U;ans2=A; ans3=C;ans4=G; for (short i=1;i=10000;i+) for (short j=1;j=4;j+) for (short k=1;k=4;k+) for (short l=1;l=4;l+) if (ansj=U & ansk=A & ansl=A) continue; if (ansj=U & ansk=A & ansl=G) continue; if (ansj=U & ansk=G & ansl=A) continue; printf(%c%c%cn,ansj,ansk,ansl); 【实践总结】经过初步测试之后，程序运行情况良好。虽然目前输入文件仍然是随机制作的，但如果将其应用于实践中，如果通过DNA测序仪可以测出一种生物的DNA序列，进而可以将其转换为遗传密码子的形式，应用这个程序就可以快速的将其转换为蛋白质的形式，从而为研究蛋白质与生物性状之间的关系提供方便。【附录】#includeusing namespace std;char f=0;char s255;FILE *f1,*f2,*f3;bool end()if (strcmp(s,UAA)=0 | strcmp(s,UAG)=0 | strcmp(s,UGA)=0) return(true); return(false);void juage()if (end() if (f=1) printf(%sn,（终止）); else fprintf(f1,%sn,（终止）); return; if (strcmp(s,UUU)=0 | strcmp(s,UUC)=0) if (f=1) printf(%sn,苯丙氨酸); else fprintf(f1,%sn,苯丙氨酸); else if (strcmp(s,UUA)=0 | strcmp(s,UUG)=0 | strcmp(s,CUU)=0 | strcmp(s,CUC)=0 | strcmp(s,CUA)=0 | strcmp(s,CUG)=0) if (f=1) printf(%sn,亮氨酸); else fprintf(f1,%sn,亮氨酸); else if (strcmp(s,UCU)=0 | strcmp(s,UCC)=0 | strcmp(s,UCA)=0 | strcmp(s,UCG)=0 | strcmp(s,AGU)=0 | strcmp(s,AGC)=0) if (f=1) printf(%sn,丝氨酸); else fprintf(f1,%sn,丝氨酸); else if (strcmp(s,UAU)=0 | strcmp(s,UAC)=0) if (f=1) printf(%sn,酪氨酸); else fprintf(f1,%sn,酪氨酸); else if (strcmp(s,UGU)=0 | strcmp(s,UGC)=0) if (f=1) printf(%sn,半胱氨酸); else fprintf(f1,%sn,半胱氨酸); else if (strcmp(s,CCU)=0 | strcmp(s,CCC)=0 | strcmp(s,CCA)=0 | strcmp(s,CCG)=0) if (f=1) printf(%sn,脯氨酸); else fprintf(f1,%sn,脯氨酸); else if (strcmp(s,CAU)=0 | strcmp(s,CAC)=0) if (f=1) printf(%sn,组氨酸); else fprintf(f1,%sn,组氨酸); else if (strcmp(s,CAA)=0 | strcmp(s,CAG)=0) if (f=1) printf(%sn,谷氨酰胺); else fprintf(f1,%sn,谷氨酰胺); else if (strcmp(s,CGU)=0 | strcmp(s,CGC)=0 | strcmp(s,CGA)=0 | strcmp(s,CGG)=0 | strcmp(s,AGA)=0 | strcmp(s,AGG)=0) if (f=1) printf(%sn,精氨酸); else fprintf(f1,%sn,精氨酸); else if (strcmp(s,AUU)=0 | strcmp(s,AUC)=0 | strcmp(s,AUA)=0) if (f=1) printf(%sn,异亮氨酸); else fprintf(f1,%sn,异亮氨酸); else if (strcmp(s,AUG)=0) if (f=1) printf(%sn,甲硫氨酸); else fprintf(f1,%sn,甲硫氨酸); else if (strcmp(s,ACU)=0 | strcmp(s,ACC)=0 | strcmp(s,ACA)=0 | strcmp(s,ACG)=0) if (f=1) printf(%sn,苏氨酸); else fprintf(f1,%sn,苏氨酸); else if (strcmp(s,AAU)=0 | strcmp(s,AAC)=0) if (f=1) printf(%sn,天冬酰胺); else fprintf(f1,%sn,天冬酰胺); else if (strcmp(s,GAU)=0 | strcmp(s,GAC)=0) if (f=1) printf(%sn,天冬氨酸); else fprintf(f1,%sn,天冬氨酸); else if (strcmp(s,AAA)=0 | strcmp(s,AAG)=0) if (f=1) printf(%sn,赖氨酸); else fprintf(f1,%sn,赖氨酸); else if (strcmp(s,GUU)=0 | strcmp(s,GUC)=0 | strcmp(s,GUA)=0 | strcmp(s,GUG)=0) if (f=1) printf(%sn,缬氨酸); else fprintf(f1,%sn,缬氨酸); else if (strcmp(s,GCU)=0 | strcmp(s,GCC)=0 | strcmp(s,GCA)=0 | strcmp(s,GCG)=0) if (f=1) printf(%sn,丙氨酸); else fprintf(f1,%sn,丙氨酸); else if (strcmp(s,GAA)=0 | strcmp(s,GAG)=0) if (f=1) printf(%sn,谷氨酸); else fprintf(f1,%sn,谷氨酸); else if (strcmp(s,GGU)=0 | strcmp(s,GGC)=0 | strcmp(s,GGA)=0 | strcmp(s,GGG)=0) if (f=1) printf(%sn,甘氨酸); else fprintf(f1,%sn,甘氨酸); else if (strcmp(s,UGG)=0) if (f=1) printf(%sn,色氨酸); else fprintf(f1,%sn,色氨酸); else if (f=1) printf(%s,s);printf(%sn,不是合法的密码子序列); else fprintf(f2,%s,s);fprintf(f2,%sn,不是合法的密码子序列); void ready()printf(%sn,遗传密码子翻译程序); printf(%sn,本程序由山东省聊城第一中学09级12班学生张凯设计); while (f!=1 & f!=2 & f!=3) printf(%sn,1:屏幕输入 2:文件输入 3:退出); printf(%s,请选择：); scanf(%c,&f); if (f=3) exit(0); void screen()while (true) printf(%s,请输入密码子：); scanf(%s,s); juage(); if (end() return; void file()char t256; while (true) printf(%sn,请输入输入文件的完整路径：); scanf(%s,t); f3=fopen(t,r); if (f3=NULL) printf(%sn,该文件不存在。)