판독 프레임

Reading frame
가능한 판독 프레임의 그림:
AGG·TGA·CAC·CGC·AAG·CCTV·TAT·ATT·AGC
A·GT·GAC·ACC·GCA·AGC·CTT·ATA·TTA·GC
AG·GTG·ACA·CCG·CAA·GCC·TTA·TAT·태그·C

분자생물학에서, 판독 프레임은 핵산(DNA 또는 RNA) 분자의 뉴클레오티드의 염기서열을 일련의 겹치지 않는 세쌍둥이로 나누는 방법이다.이 세쌍둥이가 아미노산이나 번역 중 정지 신호에 해당하는 경우, 코돈이라고 불립니다.

핵산 분자의 단일 가닥은 5' 말단이라고 불리는 포스포릴 말단과 수산기 또는 3' 말단을 가지고 있다.이것들은 5µ→3µ 방향을 정의합니다.이 5µ→3µ 방향으로 읽을 수 있는 3개의 읽기 프레임이 있으며, 각각 세 개의 세 개의 다른 뉴클레오티드에서 시작한다.이중가닥 핵산에서는 이 스트랜드를 따라 다른 상보적인 다른 스트랜드로부터 3개의 읽기 프레임을 읽어낼 수 있다.2가닥 핵산 분자의 2가닥은 반평행이므로 제2가닥의 5µ→3μ방향은 제1가닥의 [1][2]3µ→5μ방향에 대응한다.

일반적으로 핵산의 특정 부분에서 최대 1개의 판독 프레임은 생물학적으로 관련이 있다(열린 판독 프레임).일부 바이러스 스크립트는 여러 겹치는 읽기 프레임을 사용하여 번역할 수 있습니다.포유류의 미토콘드리아 DNA에서 중복되는 판독 프레임의 한 가지 알려진 예가 있다: ATP 효소의 2 서브유닛에 대해 유전자의 일부를 코드화하는 것이다.

6 프레임 변환의 예

유전자 코드

주요 기사:유전자 코드

DNA는 일련의 3뉴클레오티드 코돈에 의해 단백질 배열을 암호화한다.따라서 DNA 배열은 6가지 방법으로 판독할 수 있습니다.한 방향으로 3개의 판독 프레임(다른 뉴클레오티드에서 시작)과 반대 방향으로 3개의 판독 프레임.전사 중에 RNA 중합효소는 템플릿 DNA 가닥을 3μ→5μ방향으로 읽지만 mRNA는 5μ~[3]3μ방향으로 형성된다.mRNA는 단일 스트레이트이므로 가능한 판독 프레임은 3개뿐이며, 그 중 1개만 변환됩니다.mRNA 판독 프레임의 코돈은 리보솜에 의해 5µ→3µ 방향으로 아미노산으로 변환되어 폴리펩타이드 사슬을 생성한다.

읽기 프레임 열기

주요 기사:읽기 프레임 열기

개방형 판독 프레임(ORF)은 RNA로 전사되어 단백질로 변환될 가능성이 있는 판독 프레임입니다.시작 코돈에서 보통 3 뉴클레오티드의 배수인 후속 영역을 거쳐 동일한 판독 [4]프레임의 정지 코돈까지 연속적인 DNA 염기서열이 필요합니다.

미토콘드리아와 엽록체 게놈에서 ORF의 번역으로 인한 추정 아미노산 배열이 알려지지 않은 상태로 남아 있을 때, 대응하는 개방 판독 프레임을 미확인 판독 프레임(URF)이라고 불렀다.예를 들어, MT-ATP8 유전자는 완전한 인간 미토콘드리아 게놈 [5]배열을 분석했을 때 URF A6L로 처음 기술되었다.

다중 판독 프레임

인간의 미토콘드리아 유전자 MT-ATP8과 MT-ATP6가 사용하는 두 개의 판독 프레임.

여러 개의 판독 프레임의 사용은 중복되는 유전자의 가능성으로 이어집니다; 바이러스, 원핵생물, 그리고 미토콘드리아 [6]게놈에는 이러한 유전자가 많이 있을 수 있습니다.B형 간염 바이러스와 BYDV와 같은 일부 바이러스는 서로 다른 판독 프레임에서 여러 겹치는 유전자를 사용합니다.

드문 경우지만 mRNA(translational framesshift) 변환 중에 리보솜이 프레임 간에 이동할 수 있습니다.이것에 의해, mRNA 의 첫 번째 부분은 1 개의 판독 프레임으로 변환되어 후자는 다른 판독 프레임으로 변환됩니다.이것은 뉴클레오티드 배열(DNA 또는 RNA)이 변경되지 않고 읽히는 프레임만 바뀌기 때문에 프레임 시프트 돌연변이와 구별된다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Rainey S, Repka J. "Quantitative sequence and open reading frame analysis based on codon bias" (PDF). Systemics, Cybernetics and Informatics. 4 (1): 65–72.
  2. ^ Badger JH, Olsen GJ (April 1999). "CRITICA: Coding Region Identification Tool Invoking Comparative Analysis". Mol Biol Evol. 16 (4): 512–24. doi:10.1093/oxfordjournals.molbev.a026133. PMID 10331277.
  3. ^ Lodish (2007). Molecular Cell Biology (6th ed.). W. H. Freeman. p. 121. ISBN 978-1429203142.
  4. ^ Benjamin C. Pierce (2012). Genetics: a conceptual approach. W. H. Freeman. ISBN 9781429232500.
  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). "Sequence and organization of the human mitochondrial genome". Nature. 290 (5806): 457–65. Bibcode:1981Natur.290..457A. doi:10.1038/290457a0. PMID 7219534. S2CID 4355527.
  6. ^ Johnson Z, Chisholm S (2004). "Properties of overlapping genes are conserved across microbial genomes". Genome Res. 14 (11): 2268–72. doi:10.1101/gr.2433104. PMC 525685. PMID 15520290.