ترميز الأحماض النووية

يُقدّم معيار عام 1970 أيضًا تسميةً ثلاثية الأحرف للقواعد النيتروجينية، مُشتقةً ببساطة من الأحرف الثلاثة الأولى للاسم الشائع (Ade للأدينين، وHyp للهيبوكسانثين). ويُشار إلى النيوكليوسيدات باستبدال الحرف الأخير بحرف آخر؛ ولا يوجد نمط مُحدد للغاية. ^{[ 1 ] : N2.1 – 3}

تضمن معيار عام 1970 أيضًا الرمز I للإينوزين ، والرمز X للزانثوزين ، والرمز Ψ للبسودويوريدين . كما سمح باستخدام أي حرف آخر للنيوكليوسيدات النادرة إذا اقتضى الأمر، مع التوصية بحجز الرمز B لـ 5-برومويوريدين ، والرمز S للثيويوريدين ، والرمز D لـ 5،6-ثنائي هيدرويوريدين ، والرمز O للأوروتيدين . من بين هذه الرموز المحجوزة الأربعة، يُستخدم الرمزان O وD بشكل شائع إلى حد ما في المراجع اللاحقة. ^{[ 1 ] : N3.2.1} تُرمز قواعد الحمض النووي DNA بهذه الرموز مع إضافة البادئة "d"، مثل dA وdG. ^{[ 1 ] : N3.2.2}

يحدد معيار عام 1970 صيغةً كاملةً للقواعد المعدلة. يجب كتابة التعديلات بأحرف صغيرة؛ ومن بين التعديلات المُعرَّفة مسبقًا: "m" للميثيل، و"h" للداي هيدرو، و"n" للأمينو. ^{[ 1 ] : N3.2.1} يُكتب موقع الاستبدال كرمز علوي، وفي حالة وجود استبدالات متعددة في الموقع نفسه، يُكتب كرمز سفلي. ونتيجةً لذلك، تعني ^m6A إن ^-6 -ميثيل أدينوزين ، وتعني m62A إن ^- ₆ ^{- ثنائي ميثيل أدينوزين .} يمكن كتابة التعديل نفسه في مواقع منفصلة بطريقتين: فكل من m1,62A ^و m1m6A _تعني 1,N6- ^{ثنائي ميثيل} أدينوزين . ^{[ 1 ] : N4.4}

يحدد معيار عام 1970 أيضًا صيغةً لتعديل جزيء السكر (الريبوز أو الديوكسي ريبوز). يُكتب التعديل الداخلي في الموضع 2' بأحرف صغيرة بعد الحرف الكبير للقاعدة النيتروجينية. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك Cm (2'-O-ميثيل سيتيدين) وGm (2'-O-ميثيل غوانوزين) الموجودان في الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA ). ^{[ 1 ] : N4.2} يمكن استخدام هذه الصيغة مع صيغة تعديل القاعدة للحصول على نتائج مثل ^m6Am (2'-O-ميثيل- N6- ^ميثيل أدينوزين). ^{[ 1 ] : N4.4}

في عام ١٩٨٦، وصف كاوين وزملاؤه طريقةً جديدةً لتصوير تسلسل الحمض النووي تُعرف باسم إسقاط المدرج الموسيقي. ^{[ ٦ ]} تمثلت استراتيجيتهم في ترميز النيوكليوتيدات على شكل دوائر على سلسلة من الخطوط الأفقية، تُشبه النوتات الموسيقية على المدرج الموسيقي. وكما هو موضح في الشكل ١، تتوافق كل فجوة على المدرج ذي الخطوط الخمسة مع إحدى قواعد الحمض النووي الأربع. وقد سهّل التوزيع المكاني للدوائر تمييز القواعد الفردية ومقارنة التسلسلات الجينية بشكلٍ كبير مقارنةً بالبيانات المُرمّزة وفقًا لمعايير الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC).

يتم اختيار ترتيب القواعد (من الأعلى إلى الأسفل، G، A، T، C) بحيث يمكن قراءة الشريط المكمل عن طريق قلب الإسقاط رأسًا على عقب.

اتبع زيمرمان وزملاؤه نهجًا مختلفًا في تصوير البيانات الجينية. ^{[ 7 ]} فبدلًا من الاعتماد على دوائر موزعة مكانيًا لإبراز السمات الجينية، استغلوا أربعة رموز متنوعة هندسيًا موجودة في خط حاسوبي قياسي لتمييز القواعد الأربع. وقد طور الباحثون ماكرو بسيطًا لبرنامج WordPerfect لترجمة رموز الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) إلى الرموز الأكثر وضوحًا بصريًا.

يرسم نظام زيمرمان تسلسل AGCT على شكل █■∙♦ (مستطيل طويل، مربع، دائرة صغيرة، معين) على التوالي. ويمكن الاطلاع على مثال في ورقة زيمرمان البحثية لعام 1993 حول تحليل التسلسلات المتكررة. ^{[ 8 ]}

مثال لجين OB تم عرضه باستخدام قائمة رموز ويندوز الرسومية 4 :

إنسان ■♦♦∙■■■♦∙∙∙■■█∙♦∙∙■■♦∙∙█∙█■■♦♦∙∙█■█∙■■♦∙∙∙∙ قرد ريسوس ♦♦♦∙■■■♦♦∙∙■■█∙♦∙∙■■♦∙∙█∙█■■♦♦∙∙█∙█∙■■♦∙∙∙∙ وولف ■♦♦∙■■■■∙∙∙■■█∙∙∙∙■■♦∙∙█∙█■■♦♦♦∙█∙█∙■■♦∙∙∙■ 

مع تزايد توفر برامج تحرير الخطوط، ابتكر جارفيوس ولاندغرين مجموعة جديدة من الرموز الجينية، تُعرف باسم خط DNA Skyline، والذي يستخدم كتلًا متزايدة الارتفاع لتمثيل قواعد الحمض النووي المختلفة. يتوفر خطان: GATC حيث يكون G هو الأطول، والخط المكمل CTAG حيث يكون C هو الأطول. ^{[ 9 ]} على الرغم من تشابهه مع إسقاط ستاف الموزع مكانيًا لكوين وآخرين ، إلا أن خط DNA Skyline سهل التنزيل، ويتيح التحويل من وإلى ترميز IUPAC ببساطة عن طريق تغيير الخط في معظم تطبيقات معالجة النصوص القياسية.

مثال على جين OB مُصوَّر باستخدام رموز الحوسبة القديمة :

إنسان 🮅🮄🮄🮂🮅🮅🮅🮄🮂🮂🮂🮅🮅🮃🮂🮄🮂🮂🮅🮅🮄🮂🮂🮃🮂🮃🮅🮅🮄🮄🮂🮂🮃🮅🮃🮂🮅🮅🮄🮂🮂🮂 قرد ريسوس 🮄🮄🮄🮂🮅🮅🮅🮄🮄🮂🮂🮅🮅🮃🮂🮄🮂🮂🮅🮅🮄🮂🮂🮃🮂🮃🮅🮅🮄🮄🮂🮂🮃🮂🮃🮂🮅🮅🮄🮂🮂🮂 وولف 🮅🮄🮄🮂🮅🮅🮅🮅🮂🮂🮂🮅🮅🮃🮂🮂🮂🮂🮅🮅🮄🮂🮂🮃🮂🮃🮅🮅🮄🮄🮄🮂🮃🮂🮃🮂🮅🮅🮄🮂🮂🮂🮅

صُممت الرموز المتناظرة (الرموز التي تحمل معاني مختلفة عند النظر إليها من زوايا مختلفة) لتعكس التناظرات البنيوية الموجودة في اللولب المزدوج للحمض النووي DNA. ^{[ 10 ]} من خلال إسناد الأحرف المتناظرة إلى القواعد المتكاملة (مثل الجوانين: b، والسيتوزين: q، والأدينين: n، والثايمين: u)، يُمكن استكمال تسلسلات الحمض النووي ببساطة عن طريق تدوير النص 180 درجة. ^{[ 11 ]} كما يُسهّل استخدام الرموز المتناظرة في تدوين الأحماض النووية تحديد التسلسلات الجينية المتناظرة، مثل مواقع تقييد الإنزيمات الداخلية، كأجزاء من النص يُمكن تدويرها 180 درجة دون تغيير التسلسل.

من الأمثلة على تدوين الأحماض النووية ذي الكتابة المزدوجة AmbiScript، وهو تدوين مصمم بعقلانية يجمع بين العديد من الميزات البصرية والوظيفية للتدوينات السابقة. ^{[ 12 ]} كما يستخدم هذا التدوين أحرفًا متباعدة مكانيًا لتسهيل المراجعة والتحليل البصري للبيانات الجينية. صُمم AmbiScript أيضًا للإشارة إلى مواقع النيوكليوتيدات الغامضة باستخدام رموز مركبة. هدفت هذه الاستراتيجية إلى تقديم حل أكثر سهولة لاستخدام أحرف الغموض التي اقترحها الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) لأول مرة. ^{[ 3 ]} وكما هو الحال مع خطوط DNA Skyline الخاصة بجارفيوس ولاندغرين، يمكن تنزيل خطوط AmbiScript وتطبيقها على بيانات التسلسل المشفرة وفقًا لمعايير IUPAC.

توجد أيضًا تصورات ثنائية وثلاثية الأبعاد لأحرف الأحماض النووية الفردية بالإضافة إلى تسلسلات ثنائية وثلاثية النوكليوتيدات. ^{[ 13 ]}