Leesraam

In de moleculaire biologie is een leesraam een manier om de volgorde van nucleotiden in een DNA- of RNA-molecuul op te delen in opeenvolgende , niet-overlappende triplets. Wanneer deze triplets bij transcriptie gevolgd door translatie een aminozuur opleveren, worden ze een codogen respectievelijk een codon genoemd. Er is echter ook een voorbeeld van overlappende leesramen in mitochondriaal DNA van zoogdieren bekend, coderend voor gedeelten van genen voor 2 subeenheden van ATPase.

DNA heeft twee strengen, is dubbelstrengs, terwijl RNA meestal enkelstrengs is. Alleen sommige RNA-virussen hebben dubbelstrengs RNA en dubbelstrengs RNA speelt in planten een rol bij cellulaire immuniteit. Een enkele streng heeft aan het ene eind een fosforyl-eind, het 5′-eind en aan het andere eind een hydroxyl-eind, het 3′-eind. Dit bepaalt de richting van een enkele streng. In de 5'→3' richting zijn er drie mogelijke leesramen, omdat elk leesraam kan beginnen bij een verschillend nucleotide van het triplet. Omdat er twee strengen zijn, zijn er dus zes mogelijke leesramen te onderscheiden.[1][2]

Een voorbeeld van een DNA-gedeelte met de twee strengen:

5' --- A T G C C G T T A G A C C G T T A G C G G A C C T G A C 3'
3' T A C G G C A A T C T G G C A A T C G C C T G G A C T G --- 5'

Een voorbeeld van de mogelijke leesramen van een streng:

Illustratie van mogelijke leesramen:
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

Een voorbeeld van de zes mogelijke leesramen van de twee strengen:

Een voorbeeld van zes mogelijke leesramen bij een transcriptie gevolgd door een translatie. Het DNA is weergegeven in vier doorlopende gedeelten. De nucleotidenreeks van het DNA-paar staat in het midden van het paar. Er boven staan de aminozuren van de transcriptie en translatie van 5' naar 3' naar voren (stroomopwaarts) en beneden (stroomafwaarts) die in tegengestelde richting van 5' naar 3'. De twee mogelijke open leesramen zijn gekleurd. Alleen de openleesramen kunnen bij transcriptie gevolgd door translatie echter aminozuren opleveren! M (methionine) geeft de plaats van het startcodon aan. * geeft de plaats van een stopcodon aan. Zie voor de letters van de aminozuren onderstaande afbeelding.
De genetische code met de codons en de bij behorende aminozuren. De codezon wordt van binnen (5') naar buiten (3') afgelezen. Zo vormt CUU leucine, maar ook UUA.

Het biologische belang van de oriëntaties is groot: de replicatie en de translatie kunnen alleen in de 5'→3'-richting plaatsvinden.

Open leesraamBewerken

In het algemeen is een bepaald deel van een nucleïnezuur in een leesraam mogelijk biologisch actief. Dit biologisch actieve gedeelte wordt een open leesraam genoemd.[3]

Overlappende open leesramenBewerken

 
Open leesraam van de menselijke mitochondriale genen MT-ATP8 en MT-ATP6, die coderen voor de subeenheden 8 en 6 van ATPase. Er is een overlap van 46 nucleotiden. De DNA-tripletten zijn zwart weergegeven (posities 8,525 tot 8,580 in de sequentie NC_012920) Er zijn drie mogelijke leesramen in de 5' -> 3' voorwaartse richting, te beginnen op de eerste (+1), de tweede (+2) en derde (+3) positie. Voor elke triplet, aangegeven tussen vierkante haken, is het overeenkomstige aminozuur in de eenlettercode aangegeven. In het +1-raam voor MT-ATP8 (rood) of in het +3-raam voor MT-ATP6 (blauw). Het startcodon (blauwe cirkel om de M (methionine aminozuur) voor MT-ATP6 is ATG in het +3 raam. Het stopcodon (rode stip) in het +1 raam voor MT-ATP8 is TAG. Veertien sensecodons overlappen de twee genen. Doordat beide genen verschillende open leesramen hebben, zijn de twee eiwitsequenties in het overlappende gedeelte verschillend.
  Zie de categorie Reading frame van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.