Open reading frame: differenze tra le versioni

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'''Open Reading Frame''' (sigla '''ORF'''), in italiano '''quadro''' (o '''cornice''') '''di lettura aperto''' è la fase di lettura che consente di codificare un’intera [[proteina]], senza incontrare [[codone di stop|codoni di stop]] prematuri e quindi formare una proteina tronca. ALe volteORF unvengono ORFnormalmente èindividuate semplificatospostandosi comelungo sequenzai frammenti di codificaDNA deldurante DNAla (CDS).ricerca Unadella CDSlocalizzazione èdi un frammento[[gene]]. diConsiderando che vi sono [[DNAorganismo|organismi]] che codificapresentano unadelle proteina.variazioni Perònella unasequenza ORFdel significa[[Codice ungenetico|codone frammentod'inizio]], la ricerca di DNAuna cheORF può codificareessere unadifferente, potenzialesfruttando proteinaad esempio degli [[algoritmo|algoritmi]] costruiti su tutti i [[genoma|genomi]] esistenti (inclusi quelli alterati) e su tutte le possibili modalità di lettura.

== Definizioni ==

Le ORF vengono normalmente individuate spostandosi lungo i frammenti di DNA durante la ricerca della localizzazione di un gene.

Considerando che vi sono [[organismo|organismi]] che presentano delle variazioni nella sequenza del codone d'inizio, la ricerca di una ORF può essere differente, sfruttando ad esempio degli [[algoritmo|algoritmi]] costruiti su tutti i genomi esistenti (inclusi quelli alterati) e su tutte le possibili modalità di lettura. Ci sono le definizioni diverse per una ORF: La può essere limitata di

un codone d'inizio e un codone di stop, però anche di due codoni di stop (ciascuno all'inizio e alla fine della ORF). <ref>Claverie, J.-M. (1997) Computational methods for the identification of genes in vertebrate genomic sequences. ''Hum. Mol. Genet.'' '''6''', 1735–1744.</ref><ref>P. Sieber, M. Platzer, S. Schuster (2018) The definition of open reading frame revisited. ''Trends Genet.'' '''34''', 167-170.</ref>

Ci sono le [[Definizione|definizioni]] diverse per una ORF: Può essere la sequenza limitata di un codone d'inizio e un codone di stop, però anche di due codoni di stop (ciascuno all'inizio e alla fine della ORF). <ref>Claverie, J.-M. (1997) Computational methods for the identification of genes in vertebrate genomic sequences. ''Hum. Mol. Genet.'' '''6''', 1735–1744.</ref><ref>P. Sieber, M. Platzer, S. Schuster (2018) The definition of open reading frame revisited. ''Trends Genet.'' '''34''', 167-170.</ref>

È risaputo che l'esistenza di una ORF, soprattutto se lunga, è una buona indicazione della presenza di un gene nella sequenza posta nelle immediate vicinanze. In tal caso, la ORF stessa fa parte della sequenza che verrà tradotta dai [[ribosoma|ribosomi]], comprendendo in tutta la sua lunghezza anche le parti che verranno eliminate prima della [[sintesi proteica]], vale a dire gli [[introne|introni]].

Nei geni [[eucarioti|eucariotici]] con [[esone|esoni]] multipli, gli [[introne|introni]] sono rimossi e gli esoni vengono uniti dopo la [[trascrizione]] per produrre l'[[RNA messaggero|mRNA]] finale per la [[Sintesi proteica|traduzione]] della proteina. Quindi, la definizione di ORF da start a stop si applica solo agli mRNA dopo lo [[splicing]], non al DNA genomico. Gli introni possono contenere codoni di stop e/o causare spostamenti tra i quadri di lettura. La definizione alternativa dice che una ORF è una sequenza che ha una lunghezza divisibile per tre ed è senza codoni di stop. Questa definizione più generale può essere utile anche nel contesto della [[trascrittomica]] e della [[metagenomica]], dove il codone di inizio e/o stop può non essere presente nelle sequenze ottenute. In questo caso, una ORF corrisponde a una parte di un gene piuttosto che al gene completo.

È risaputo che l'esistenza di una ORF, soprattutto se lunga, è una buona indicazione della presenza di un gene nella sequenza posta nelle immediate vicinanze. In tal caso, la ORF stessa fa parte della sequenza che verrà tradotta dai [[ribosoma|ribosomi]], comprendendo in tutta la sua lunghezza anche le parti che verranno eliminate prima della [[sintesi proteica]], vale a dire gli [[introne|introni]].

A volte un ORF è semplificato come [[Sequenza di DNA|sequenza]] di codifica del DNA (CDS). Una CDS è un frammento di [[DNA]] che codifica una proteina. Però una ORF significa un frammento di DNA che può codificare una potenziale proteina.

== La ricerca delle ORF nei procarioti e negli eucarioti ==

Una volta stabilita la sequenza del gene è importante determinare la ORF corretta. Per gli organismi con DNA a doppia elica, la sequenza può essere stabilita in sei modalità di lettura, tre in un verso e tre nel verso opposto. Negli organismi [[procarioti]], la sequenza più lunga che risulta priva di un codone di terminazione costituisce di fatto una ORF.

Più problematico è il caso degli organismi [[eucarioti]] in quanto la maggior parte del DNA contenuto in una ORF (quella costituita dagli introni appunto), non viene tradotta; questa è la ragione per cui, in questo caso, una ORF può essere trovata soltanto andando ad analizzare l'[[mRNA]] una volta sottoposto al processo di [[splicing]].

== Rapporto con la sequenza di Kozak ==

Nel DNA, la CDS si trova all'interno degli [[esone|esoni]] ed inizia con una sequenza abbastanza ricorrente detta [[sequenza di Kozak]], composta dalla sequenza ATG la quale si può presentare in 3 varianti:

# La prima presenta in posizione -3 rispetto alla CDS, intendendo con (-) i [[nucleotide|nucleotidi]] presenti nella sequenza, una [[adenosina]] o una [[guanina]] (es. '''A'''CG'''ATG''')

# La seconda presenta una [[guanosina]] subito dopo la sequenza di inizio (es. '''ATGGATG'''C'''G''')

# La terza presenta in posizione +3 una guanosina ('''ATGG''').

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== Collegamenti esterni ==

* {{cita web|httphttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gorf/|Programma per la ricerca di ORF|lingua=en}}

* {{cita web|http://web.mit.edu/star/orf/|StarORF facilita l'identificazione della proteina (s) codificato all'interno di una sequenza di DNA|lingua=en}}

* {{cita web|http://bioweb.uwlax.edu./GenWeb/Molecular/Seq_Anal/Translation/translation.html|Translation and Open Reading Frames|lingua=en}}