دانلود مقالات ISI درباره قالب خواندن باز + ترجمه فارسی

در ژنتیک مولکولی، یک قالب خواندن باز(ORF) یک توالی از [DNA] است که حاوی کدون خاتمه در قالب داده شده نمی‌باشد هنگام خواندن رمزها ازDNA این ابهام وجود دارد که موقعیت دقیق رمزهای آن کجاست. عبارتی که در زمینه شناسایی ژن خیلی کاربرد دارد، چارچوب قرائت باز ایست. در حقیقت چارچوب قرائت باز شامل توالی هایی از DNA است که حد اقل 100 رمز طول دارند و بین یک رمز شروع و یک رمز خاتمه قرار داشته باشند. رمز شروع در پروکاریوتها اغلب ATG خواهد بود، که اسید آمینه متیونین را رمز می کند( رمزهای ممکنه دیگرTTG،CTG ) و رمزهای پایانی شامل TGA،TAA هستند. برای هر توالی دو رشته ای DNA حداکثر شش ORF(یعنی سه تا در هر جهت )وجود دارد. باید متذکر شد که استفاده از ORF ها در جدا سازی ژنهای یوکاریوتی به دلیل وجود اینترونها و اگزونها در کنار همدیگر خطاهای فراوانی را به وجود می آورد. در حقیقت ژنهای پروکاریوتی دارای چارچوب های قرائت باز به صورت پیوسته هستند که اغلب مجاور همدیگر قرار دارند. در حالیکه ژنهای یوکاریوت به وسیله DNA بین ژنی طویل جدا شده اند و توالی های رمز کننده آنها (اگزون ها ) به وسیله اینترونهای طویل غیر رمز کننده قطع شده اند. تنظیم بیان ژن و عناصر کنترلی ژنوم های موجودات مختلف دارای ژنهای بسیار زیادی هستند که فرآورده برخی از آنها در زمانهای خاص مورد نیاز است. در حالی که فرآورده ی برخی دیگر از ژنها که به ژنهای خانه دار معروف می باشند، در همه ی دوران فعالیت سلول موجود زنده مورد نیاز هستند. برای کنترل فعالیت این ژنها عناصر کنترل کننده و عوامل رونویسی نقش دارند. عناصر کنترلی توالی های DNA در بالا دست و یا پایین دست ژن های مورد نظر هستند، که با عوامل رونویسی اثر متقابل داشته و در اتصال و هدایت RNA پلیمراز برای رونویسی از ژن های مورد نظر نقش دارند. در پروکاریوتها در پاسخ به یک سیگنال خاص، معمولا چندین ژن رمز کننده پروتئین ها به طور هماهنگ بیان می شوند. به این ساختار و عناصر کنترلی آن اپران گفته می شود و RNA که از این اپران نسخه برداری می شود ( چون دارای ژنهای کد کننده پروتئین های متفاوت است ) پلی سیسترونی می گویند. در حالی که در یوکاریوتها ساختارهای اپرانی وجود ندارد. مدلی که برای بیان این ژن ها ی یوکاریوتی توسط بترین و دیوید سون ارائه گردید، به این صورت است که عناصر کنترلی مختلف در بالا دست ژنهای متفاوت ( در نزدیک و یا داخل راه انداز ) با ترکیبی از عوامل رونویسی رمز شده، اثر متقابل داشته و این اثر متقابل منجر به بیان ژن های پایین دست می شود اهمیت یکی از کاربردهای قالب‌های خواندن باز، پیش بینی ژن است. غالباً از ORFهای طولانی، در کنار سایر شواهد استفاده می‌شود تا نواحی کدکنندهٔ پروتئین را در یک توالی DNA به طور اولیه و ابتدایی تعیین کنند. حضور یک کدون خاتمه(CRF) لزوماً به این معنی نیست که اصلاً ترجمه نمی‌شود. به عنوان مثال در یک توالی تصادفیِ DNA که درصد هر یک از نوکلئوتید‌ها در آن یکسان است، انتظار می‌رود که هر 21 کدون یکبار یک کدون خاتمه وجود داشته باشد. یک الگوریتم ساده تر پیش بینی ژن برای پروکاریوت‌ها ممکن است به دنبال کدون آغازینی بگردد که به دنبال یک قالب خواندن باز آمده باشد و این قالب به اندازهٔ کافی طولانی باشد که بتواند یک پروتئین عادی را رمز کند. یک قالب خواندن باز به تنهایی نمی‌تواند حضور ژن را نتیجه دهد. مثال 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: . . . A TCT AAA ATG GGT GCC. . . . . . AT CTA AAA TGG GTG CC. . . . . . 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.