قالب خواندن باز

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

چهارچوب خوانش باز

در ژنتیک مولکولی، چهارچوب خوانش باز (مطابق واژه مصوب فرهنگستان زبان)، به بخشی از چهارچوب خوانش گفته می‌شود که قابل ترجمه باشد. چهارچوب خوانش باز، یک بسط پیوسته از کدون هایی است که هم حاوی کدون شروع‌کننده (معمولا AUG) و هم کدون خاتمه دهنده (معمولا UAA، UAG، UGA) است. کدون ATG موجود در چهارچوب خوانش باز (لزوما اولین کدون نیست) ممکن است بیانگر محل شروع فرآیند ترجمه باشد. محل خاتمه ی فرآیند رونویسی پس از چهارچوب خوانش باز و در مکانی دورتر از کدون خاتمه فرآیند ترجمه قرار گرفته‌است. اگر فرآیند رونویسی باید پیش از رسیدن به کدون خاتمه به اتمام رسد، در فرآیند ترجمه، پروتئین به صورت ناقص تولید خواهد شد. در ژن‌های یوکاریوت که حاوی تعداد زیادی اکسون هستند، چهارچوب خوانش باز شامل نواحی اینترون و اکسون بوده که ممکن است پس از رونویسی چهارچوب خوانش باز، با هم یکی شوند و mRNA نهایی مورد نیاز برای ترجمه پروتین را تولید کنند.

ارزش زیست شناسی

یکی از کاربردهای متداول چهارچوب خوانش باز کمک به پیش‌بینی ژن است. چهارچوب‌های خوانش باز بلند، اغلب به همراه سایر شواهد برای شناسایی نواحی منتخب کدکننده پروتئین یا نواحی کدکننده ی RNA فعال در توالی DNA به کار می روند. حضور چهارچوب خوانش باز لزوما به معنای این نیست که این ناحیه ترجمه شده‌است. به عنوان مثال، در یک توالی تصادفی DNA با درصدهای مشابه نوکلئوتید، انتظار می‌رود که پس از هر 21 کدون، یک کدون خاتمه دهنده قرار داشته باشد. یک الگوریتم ساده برای پروکاریوت‌ها ممکن است به دنبال کدون شروع‌کننده‌ای باشد که پس از آن یک چهارچوب خوانش باز با طول کافی برای کدکردن پروتئین وجود داشته باشد. در این ناحیه کاربرد کدون با ویژگی‌های تناوبی نواحی کدکننده ی ارپانیسم هم خوانی دارد. یک چهارچوب خوانش باز حتی اگر به قدر کافی بلند باشد به تنهایی دال بر حضور ژن نخواهد بود. از طرفی دیگر، ثابت شده‌است که برخی از چهارچوب‌های خوانش باز کوتاه (sORFs) که فاقد ژن‌های کدکننده ی پروتئین هستند (هم از ncRNA و هم mRNA)، می‌توانند پپتیدهای فعال و کاربردی تولید کنند. 5'NTR در حدود 50 درصد mRNA پستاندارن مشخص شده‌است که حاوی یک یا چند چهارچوب خوانش باز کوتاه هستند. و در حدود 75-64 درصد مکان‌های ترجمه ی به دست آمده از طریق آزمایش برای این نوع چهارچوب‌ها در ژنوم انسان و موش به صورت دست نخورده محفوظند که ممکن است بیانگر این موضوع باشد که این عناصرفعال هستند. اگرچه، چهارچوب‌های خوانش باز کوتاه، اغلب می‌توانند تنها در تعداد کمی از اشکال mRNA یافت شوند و از انتخاب جلوگیری کنند. شدت تغییرنیافتگی مکان‌ها ی اولیه ممکن است با محل قرارگیری آن‌ها در داخل بهبود دهنده‌های ژن‌های مرتبط شان ارتباط داشته باشد.چنین ویژپی مختص ژن SLAMF1 است.

مثال[ویرایش]

اگر توالی پروتئین یک ژنوم بدست آمد (برای مثال، 5'-ATCTAAAATGGGTGCC-3')، با بررسی تمام سه حالت ممکن برای قالب‌های خواندن، قالب‌های خواندن باز شناسایی شوند. در این مثال دو تا از قالب‌های خواندن باز هستند، به این معنی که داری کدون خاتمه نیستند:

  1. ...A TCT AAA ATG GGT GCC...
  2. ...AT CTA AAA TGG GTG CC...
  3. ...ATC TAA AAT GGG TGC C...

کدون‌های خاتمهٔ ممکن "TGA"، "TAA" و "TAG" هستند. بنابراین بر خلاف دو قالب خواندن قبلی، آخرین قالب خواندن در این مثال شامل کدون خاتمهٔ (TAA) می‌باشد.

همچنین ببینید[ویرایش]

یادداشت ها[ویرایش]

منابع[ویرایش]

پیوند به بیرون[ویرایش]

  • Translation and Open Reading Frames
  • NCBI ORF finder - A web based interactive tool for predicting and analysing ORFs from nucleotide sequences.
  • ORF finder - A web based interactive tool for predicting and analysing ORFs from nucleotide sequences - hosted at bioinformatics.org
  • hORFeome V5.1 - A web based interactive tool for CCSB Human ORFeome Collection
  • ORF Marker - A free, fast and multi-platform desktop GUI tool for predicting and analyzing ORFs
  • StarORF - A multi-platform, java based, GUI tool for predicting and analyzing ORFs and obtaining reverse complement sequence