อ่าน 2 นาที
กรอบอ่านหนังสือ
ใน ชีววิทยาระดับโมเลกุล เฟรม การอ่าน (reading frame) คือทางเลือกเฉพาะเจาะจงจากวิธีการอ่าน ลำดับนิวคลี โอไทด์ ใน โมเลกุล กรดนิวคลีอิก ( ดีเอ็นเอ หรือ อาร์เอ็นเอ ) ที่เป็นไปได้...
กรอบอ่านหนังสือ

ในชีววิทยาระดับโมเลกุลเฟรมการอ่าน (reading frame)คือทางเลือกเฉพาะเจาะจงจากวิธีการอ่านลำดับนิวคลี โอไทด์ ใน โมเลกุล กรดนิวคลีอิก ( ดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอ ) ที่เป็นไปได้ โดยลำดับสามตัว (triplets) เหล่านี้ เมื่อตรงกับกรดอะมิโนหรือสัญญาณหยุดระหว่างการแปลรหัสจะเรียกว่าโคดอน (codons )
สายเดี่ยวของ โมเลกุล กรดนิวคลีอิกมี ปลาย ฟอสฟอริลเรียกว่าปลาย 5′และ ปลาย ไฮดรอกซิลหรือปลาย 3′สิ่งเหล่านี้กำหนดทิศทาง 5′→3′มีเฟรมการอ่านสามเฟรมที่สามารถอ่านได้ในทิศทาง 5′→3′ นี้ โดยแต่ละเฟรมเริ่มต้นจากนิวคลีโอไทด์ที่แตกต่างกันในไตรเพล็ต ในกรดนิวคลีอิกแบบสองสาย อาจมีเฟรมการอ่านเพิ่มเติมอีกสามเฟรมที่สามารถอ่านได้จากสายอื่นที่เสริมกันในทิศทาง 5′→3′ ตามสายนี้ เนื่องจากสายทั้งสองของโมเลกุลกรดนิวคลีอิกแบบสองสายเป็นแบบแอนติพาราเลล ทิศทาง 5′→3′ บนสายที่สองจึงสอดคล้องกับทิศทาง 3′→5′ ตามสายแรก[ 1 ] [ 2 ]
โดยทั่วไปแล้ว ในส่วนใดส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิกจะมีเฟรมการอ่านเพียงเฟรมเดียวเท่านั้นที่มีความสำคัญทางชีววิทยา ( เฟรมการอ่านแบบเปิด ) อย่างไรก็ตาม ทรานสคริปต์ของไวรัสบางชนิดสามารถถูกแปลได้โดยใช้เฟรมการอ่านหลายเฟรมที่ซ้อนทับกัน มีตัวอย่างหนึ่งที่ทราบกันดีเกี่ยวกับการซ้อนทับกันของเฟรมการอ่านในดีเอ็นเอไมโทคอน เดรียของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม คือ ส่วนที่เข้ารหัสของยีนสำหรับหน่วยย่อย 2 หน่วยของ ATPase นั้นซ้อนทับกัน

รหัสพันธุกรรม
DNA เข้ารหัสลำดับโปรตีนด้วยชุดของโคดอน สามนิวคลีโอไท ด์ ดังนั้นลำดับ DNA ที่กำหนดจึงสามารถอ่านได้หกวิธีที่แตกต่างกัน: สามเฟรมการอ่านในทิศทางหนึ่ง (เริ่มต้นที่นิวคลีโอไทด์ที่แตกต่างกัน) และสามเฟรมในทิศทางตรงกันข้าม ในระหว่างการถอดรหัส RNA polymerase จะอ่านสาย DNA แม่แบบในทิศทาง 3′→5′ แต่ mRNA ถูกสร้างขึ้นในทิศทาง 5′ ถึง 3′ [ 3 ] mRNA เป็นสายเดี่ยวและดังนั้นจึงมีเฟรมการอ่านที่เป็นไปได้เพียงสามเฟรม ซึ่งมีเพียงหนึ่งเฟรมเท่านั้นที่ถูกแปลโคดอนของเฟรมการอ่าน mRNA จะถูกแปลในทิศทาง 5′→3′ เป็นกรดอะมิโนโดยไรโบโซมเพื่อสร้างสายโพลีเปปไทด์
กรอบอ่านหนังสือแบบเปิด
กรอบการอ่านแบบเปิด (ORF) คือกรอบการอ่านที่มีศักยภาพในการถอดรหัสเป็น RNA และแปลเป็นโปรตีน โดยต้องใช้ลำดับ DNA ที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งอาจรวมถึงรหัสเริ่มต้นผ่านบริเวณถัดไปที่มีความยาวเป็นพหุคูณของ 3 นิวคลีโอไทด์ ไปจนถึงรหัสหยุดในกรอบการอ่านเดียวกัน[ 4 ]
เมื่อลำดับกรดอะมิโนที่คาดว่าจะได้จากการแปล ORF ยังไม่เป็นที่รู้จักในจีโนมไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ กรอบการอ่านแบบเปิดที่สอดคล้องกันจะถูกเรียกว่ากรอบการอ่านที่ไม่ระบุชื่อ (URF) ตัวอย่างเช่น ยีน MT-ATP8ได้รับการอธิบายครั้งแรกว่าเป็น URF A6L เมื่อมีการจัดลำดับจีโนมไมโทคอนเดรีย ของมนุษย์อย่างสมบูรณ์ [ 5 ]
กรอบการอ่านหลายแบบ

การใช้เฟรมการอ่านหลายเฟรมทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่จะมียีนที่ทับซ้อนกันซึ่งอาจมีจำนวนมากในจีโนม ของไวรัส โปรคาริโอต และไมโตคอนเดรี ย[ 6 ]ไวรัสบางชนิด เช่นไวรัสตับอักเสบ BและBYDVใช้ยีนที่ทับซ้อนกันหลายตัวในเฟรมการอ่านที่แตกต่างกัน
ในบางกรณีที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ไรโบโซมอาจเปลี่ยนเฟรมการอ่านจากเฟรมหนึ่งไปยังอีกเฟรมหนึ่งในระหว่างการแปลรหัส mRNA ( การเปลี่ยนเฟรมการอ่านในการแปลรหัส ) ซึ่งทำให้ส่วนแรกของ mRNA ถูกแปลรหัสในเฟรมการอ่านหนึ่ง และส่วนหลังถูกแปลรหัสในเฟรมการอ่านที่แตกต่างกัน นี่แตกต่างจากการกลายพันธุ์แบบเปลี่ยนเฟรมการอ่าน เนื่องจากลำดับนิวคลีโอไทด์ (DNA หรือ RNA) ไม่เปลี่ยนแปลง มีเพียงเฟรมการอ่านเท่านั้นที่เปลี่ยนไป
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กรอบอ่านหนังสือ
ใน ชีววิทยาระดับโมเลกุล เฟรม การอ่าน (reading frame) คือทางเลือกเฉพาะเจาะจงจากวิธีการอ่าน ลำดับนิวคลี โอไทด์ ใน โมเลกุล กรดนิวคลีอิก ( ดีเอ็นเอ หรือ อาร์เอ็นเอ ) ที่เป็นไปได้...
รหัสพันธุกรรม
DNA เข้ารหัสลำดับโปรตีนด้วยชุดของ โคดอน สามนิวคลีโอไท ด์ ดังนั้นลำดับ DNA ที่กำหนดจึงสามารถอ่านได้หกวิธีที่แตกต่างกัน: สามเฟรมการอ่านในทิศทางหนึ่ง (เริ่มต้นที่นิวคลีโอไทด์ที่แตกต่างกัน) และสามเฟรมในทิศทางตรงกันข้าม ในระหว่าง การถอดรหัส RNA polymerase...
กรอบอ่านหนังสือแบบเปิด
กรอบ การอ่านแบบเปิด (ORF) คือกรอบการอ่านที่มีศักยภาพใน การถอดรหัส เป็น RNA และ แปล เป็นโปรตีน โดยต้องใช้ลำดับ DNA ที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งอาจรวมถึง รหัสเริ่มต้น ผ่านบริเวณถัดไปที่มีความยาวเป็นพหุคูณของ 3 นิวคลีโอไทด์ ไปจนถึง รหัสหยุด ในกรอบการอ่านเดียวกัน [ 4 ]
กรอบการอ่านหลายแบบ
การใช้เฟรมการอ่านหลายเฟรมทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่จะมี ยีนที่ทับซ้อนกัน ซึ่งอาจมีจำนวนมากใน จีโนม ของไวรัส โปรคาริโอต และไมโตคอนเดรี ย [ 6 ] ไวรัสบางชนิด เช่น ไวรัสตับอักเสบ B และ BYDV ใช้ยีนที่ทับซ้อนกันหลายตัวในเฟรมการอ่านที่แตกต่างกัน