Day15 | Rosalind 生資解題 - 008. PROT（Translating RNA into Protein）

題目連結：https://rosalind.info/problems/prot/

密碼子為三個鹼基一組的序列
就像把一段RNA序列拆包、逐個decode成對應的蛋白質字母

就像ASCII Code把數字對應到英文字母一樣

任三個 腺嘌呤（Adenine, A）、鳥嘌呤（Guanine, G）、胞嘧啶（Cytosine, C）、胸腺嘧啶（Thymine, T）就可以對應到一種胺基酸，胺基酸則用一個字母的英文代號表示

可以參考 小弟部落格文章

輸入

AUGGCCAUGGCGCCCAGAACUGAGAUCAAUAGUACCCGUAUUAACGGGUGA

輸出

MAMAPRTEINSTRING

首先就是要建立出密碼子對應表

codon_table = {
    "UUU": "F", "CUU": "L", "AUU": "I", "GUU": "V",
    "UUC": "F", "CUC": "L", "AUC": "I", "GUC": "V",
    "UUA": "L", "CUA": "L", "AUA": "I", "GUA": "V",
    "UUG": "L", "CUG": "L", "AUG": "M", "GUG": "V",
    "UCU": "S", "CCU": "P", "ACU": "T", "GCU": "A",
    "UCC": "S", "CCC": "P", "ACC": "T", "GCC": "A",
    "UCA": "S", "CCA": "P", "ACA": "T", "GCA": "A",
    "UCG": "S", "CCG": "P", "ACG": "T", "GCG": "A",
    "UAU": "Y", "CAU": "H", "AAU": "N", "GAU": "D",
    "UAC": "Y", "CAC": "H", "AAC": "N", "GAC": "D",
    "UAA": "Stop", "CAA": "Q", "AAA": "K", "GAA": "E",
    "UAG": "Stop", "CAG": "Q", "AAG": "K", "GAG": "E",
    "UGU": "C", "CGU": "R", "AGU": "S", "GGU": "G",
    "UGC": "C", "CGC": "R", "AGC": "S", "GGC": "G",
    "UGA": "Stop", "CGA": "R", "AGA": "R", "GGA": "G",
    "UGG": "W", "CGG": "R", "AGG": "R", "GGG": "G"
}

print(codon_table)

# 印出有哪幾種value可能性
s = set(codon_table.values())
print(s)
print(len(s)) # 21 => 20種蛋白質 + 訊號STOP

簡單來說，建立字典後，就能三個核苷酸對應一個密碼子了

程式碼：

codon_table = {
    "UUU": "F", "CUU": "L", "AUU": "I", "GUU": "V",
    "UUC": "F", "CUC": "L", "AUC": "I", "GUC": "V",
    "UUA": "L", "CUA": "L", "AUA": "I", "GUA": "V",
    "UUG": "L", "CUG": "L", "AUG": "M", "GUG": "V",
    "UCU": "S", "CCU": "P", "ACU": "T", "GCU": "A",
    "UCC": "S", "CCC": "P", "ACC": "T", "GCC": "A",
    "UCA": "S", "CCA": "P", "ACA": "T", "GCA": "A",
    "UCG": "S", "CCG": "P", "ACG": "T", "GCG": "A",
    "UAU": "Y", "CAU": "H", "AAU": "N", "GAU": "D",
    "UAC": "Y", "CAC": "H", "AAC": "N", "GAC": "D",
    "UAA": "Stop", "CAA": "Q", "AAA": "K", "GAA": "E",
    "UAG": "Stop", "CAG": "Q", "AAG": "K", "GAG": "E",
    "UGU": "C", "CGU": "R", "AGU": "S", "GGU": "G",
    "UGC": "C", "CGC": "R", "AGC": "S", "GGC": "G",
    "UGA": "Stop", "CGA": "R", "AGA": "R", "GGA": "G",
    "UGG": "W", "CGG": "R", "AGG": "R", "GGG": "G"
}

s = "AUGGCCAUGGCGCCCAGAACUGAGAUCAAUAGUACCCGUAUUAACGGGUGA"

for i in range(len(s)//3):
    codon = s[i*3:(i+1)*3]
    if codon in codon_table:
        if codon_table[codon] == "Stop": # 遇到Stop codon就要停止輸出囉
            break
        else:
            print(codon_table[codon], end="")

改寫成function​

codon_table = {
    "UUU": "F", "CUU": "L", "AUU": "I", "GUU": "V",
    "UUC": "F", "CUC": "L", "AUC": "I", "GUC": "V",
    "UUA": "L", "CUA": "L", "AUA": "I", "GUA": "V",
    "UUG": "L", "CUG": "L", "AUG": "M", "GUG": "V",
    "UCU": "S", "CCU": "P", "ACU": "T", "GCU": "A",
    "UCC": "S", "CCC": "P", "ACC": "T", "GCC": "A",
    "UCA": "S", "CCA": "P", "ACA": "T", "GCA": "A",
    "UCG": "S", "CCG": "P", "ACG": "T", "GCG": "A",
    "UAU": "Y", "CAU": "H", "AAU": "N", "GAU": "D",
    "UAC": "Y", "CAC": "H", "AAC": "N", "GAC": "D",
    "UAA": "Stop", "CAA": "Q", "AAA": "K", "GAA": "E",
    "UAG": "Stop", "CAG": "Q", "AAG": "K", "GAG": "E",
    "UGU": "C", "CGU": "R", "AGU": "S", "GGU": "G",
    "UGC": "C", "CGC": "R", "AGC": "S", "GGC": "G",
    "UGA": "Stop", "CGA": "R", "AGA": "R", "GGA": "G",
    "UGG": "W", "CGG": "R", "AGG": "R", "GGG": "G"
}


def translate_rna(rna: str) -> str:
    protein = ""
    for i in range(0, len(rna), 3):
        codon = rna[i:i + 3]
        amino = codon_table.get(codon)  # 若table找不到則返回None
        if amino == "Stop":
            break
        protein += amino or ""  # 避免TypeError，字串無法與None做組合
    return protein


s = "AUGGCCAUGGCGCCCAGAACUGAGAUCAAUAGUACCCGUAUUAACGGGUGA"
print(translate_rna(s))

大公告成！