Läsram

Illustration av möjliga läsramar:

AGG·TGA·CAC·CGC·AAG·CCT·TAT·ATT·AGC A ·GGT·GAC·ACC·GCA·AGC·CTT·ATA·TTA · GC AG ·GTG·ACA·CCG·CAA·GCC·TTA· TAT·TAG· C

Inom molekylärbiologi är en läsram ett sätt att dela upp sekvensen av nukleotider i en nukleinsyra ( DNA eller RNA ) molekyl i en uppsättning av på varandra följande, icke-överlappande tripletter. Där dessa tripletter är lika med aminosyror eller stoppar signaler under translation kallas de kodon .

En enkelsträng av en nukleinsyramolekyl har en fosforylände , kallad 5'-änden , och en hydroxyl- eller 3'-ände . Dessa definierar 5′→3′-riktningen . Det finns tre läsramar som kan läsas i denna 5′→3′-riktning, var och en med början från en annan nukleotid i en triplett. I en dubbelsträngad nukleinsyra kan ytterligare tre läsramar läsas från den andra, komplementära strängen i 5′→3′-riktningen längs denna sträng. Eftersom de två strängarna i en dubbelsträngad nukleinsyramolekyl är antiparallella, motsvarar 5′→3′-riktningen på den andra strängen 3′→5′-riktningen längs den första strängen.

I allmänhet är högst en läsram i en given sektion av en nukleinsyra biologiskt relevant ( öppen läsram) . Vissa virala transkript kan översättas med hjälp av flera överlappande läsramar. Det finns ett känt exempel på överlappande läsramar i mitokondrie-DNA från däggdjur : kodande delar av gener för 2 subenheter av ATPas överlappar varandra.

Ett exempel på en översättning med sex ramar

Genetisk kod

DNA kodar för proteinsekvensen av en serie tre- nukleotidkodoner . Varje given DNA-sekvens kan därför läsas på sex olika sätt: Tre läsramar i en riktning (som börjar vid olika nukleotider) och tre i motsatt riktning. Under transkription avläser RNA-polymeras mallens DNA-sträng i 3′→5′-riktningen, men mRNA:t bildas i 5′- till 3′-riktningen. mRNA:t är enkelsträngat och innehåller därför endast tre möjliga läsramar, varav endast en är translaterad . Kodonen för mRNA-läsramen översätts i 5′→3′-riktningen till aminosyror av en ribosom för att producera en polypeptidkedja .

Öppen läsram

En öppen läsram (ORF) är en läsram som har potential att transkriberas till RNA och översättas till protein. Det kräver en kontinuerlig sekvens av DNA från ett startkodon , genom en efterföljande region som vanligtvis har en längd som är en multipel av 3 nukleotider, till ett stoppkodon i samma läsram.

När en förmodad aminosyrasekvens som resulterade från translationen av en ORF förblev okänd i mitokondriella och kloroplastgenom, kallades motsvarande öppna läsram en oidentifierad läsram (URF). Till exempel beskrevs MT-ATP8 -genen först som URF A6L när det fullständiga humana mitokondriella genomet sekvenserades.

Flera läsramar

De två läsramarna som används av de mänskliga mitokondriella generna MT-ATP8 och MT-ATP6 .

Användningen av flera läsramar leder till möjligheten av överlappande gener ; det kan finnas många av dessa i virala, prokaryota och mitokondriella genom . Vissa virus, t.ex. hepatit B-virus och BYDV , använder flera överlappande gener i olika läsramar.

I sällsynta fall kan en ribosom förskjutas från en ram till en annan under translation av ett mRNA ( translationell ramförskjutning) . Detta gör att den första delen av mRNA:t translateras i en läsram, och den senare delen translateras i en annan läsram. Detta skiljer sig från en ramförskjutningsmutation , eftersom nukleotidsekvensen (DNA eller RNA) inte ändras – bara den ram där den läses.

Se även

^ Rainey S, Repka J. "Kvantitativ sekvens och öppen läsramanalys baserad på kodonbias" (PDF) . Systemik, cybernetik och informatik . 4 (1): 65–72.
^ Grävling JH, Olsen GJ (april 1999). "CRITICA: Verktyg för kodningsregionsidentifiering som åberopar jämförande analys" . Mol Biol Evol . 16 (4): 512–24. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a026133 . PMID 10331277 .
^ Lodish (2007). Molecular Cell Biology (6:e upplagan). WH Freeman. sid. 121. ISBN 978-1429203142 .
^ Benjamin C. Pierce (2012). Genetik: ett konceptuellt tillvägagångssätt . WH Freeman . ISBN 9781429232500 .
^ Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG (april 1981). "Sekvens och organisation av det mänskliga mitokondriella genomet". Naturen . 290 (5806): 457–65. Bibcode : 1981Natur.290..457A . doi : 10.1038/290457a0 . PMID 7219534 . S2CID 4355527 .
^ Johnson Z, Chisholm S (2004). "Egenskaper hos överlappande gener bevaras över mikrobiella genom" . Genome Res . 14 (11): 2268–72. doi : 10.1101/gr.2433104 . PMC 525685 . PMID 15520290 .

[1] Rainey S, Repka J. "Kvantitativ sekvens och öppen läsramanalys baserad på kodonbias" (PDF) . Systemik, cybernetik och informatik . 4 (1): 65–72.

[pmid10331277-2] Grävling JH, Olsen GJ (april 1999). "CRITICA: Verktyg för kodningsregionsidentifiering som åberopar jämförande analys" . Mol Biol Evol . 16 (4): 512–24. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a026133 . PMID 10331277 .

[3] Lodish (2007). Molecular Cell Biology (6:e upplagan). WH Freeman. sid. 121. ISBN 978-1429203142 .

[pierce2012b12-4] Benjamin C. Pierce (2012). Genetik: ett konceptuellt tillvägagångssätt . WH Freeman . ISBN 9781429232500 .

[pmid7219534-5] Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG (april 1981). "Sekvens och organisation av det mänskliga mitokondriella genomet". Naturen . 290 (5806): 457–65. Bibcode : 1981Natur.290..457A . doi : 10.1038/290457a0 . PMID 7219534 . S2CID 4355527 .

[Johnson_2004-6] Johnson Z, Chisholm S (2004). "Egenskaper hos överlappande gener bevaras över mikrobiella genom" . Genome Res . 14 (11): 2268–72. doi : 10.1101/gr.2433104 . PMC 525685 . PMID 15520290 .