开放阅读框与基因识别
基因组学考试-名词解释
武汉大学李阳生老师基因组学考试名词解释名词解释1.基因= 由不同的DNA片段共同组成的一个完整的表达单元，有一个特定的表达产物，表达产物可以是RNA分子，亦可为多肽分子。
2.遗传图谱=以遗传距离表示基因组内基因座位相对位置的图谱。
3.遗传作图= 采用遗传学分析方法将基因或其他DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。
4.DNA标记= 一段DNA顺序，具有2个或多个不同的可以区分的版本，即等位形式。
AFLP、STS、RALP、RFLP、SSR、SNP等。
5.重组热点= 染色体的某些位点之间比其他位点之间由更高的交换频率，被称为重组热点。
6.共分离= 在有性繁殖的后代，这种基因附近有一个紧密连锁的分子标记与连锁的基因有最大的可能同时出现在同一个体中，这一现象被称为共分离。
7.物理图谱= 指表示DNA序列上DNA标记之间实际距离的图。
8.物理作图= 采用分子生物学技术直接将DNA分子标记、基因或克隆标定在基因组实际位置。
9.重叠群= 相互重叠的DNA片段组成的物理图称为重叠群。
10.稀有切点限制酶=指该酶识别的碱基顺序在基因组中只有很少数量，可产生较大的DNA片段。
11.DNA指纹= 小卫星DNA具有高度的可变性，不同个体，彼此不同。
但“小卫星DNA”中有一段序列则在所有个体中都一样，称为“核心序列”。
如果把核心序列串联起来作为探针，与不同个体的DNA进行分子杂交，就会呈现出各自特有的杂交图谱，它们与人的指纹一样，具有转移性和特征性，因人而异，因此被称作“DNA指纹”(DNA fingerprint)。
12.染色体步移=从第一个重组克隆插入片段的一端分离出一个片段作为探针从文库中筛选第二个重组克隆，该克隆插入片段含有与探针重叠顺序和染色体的其他顺序。
从第二个重组克隆的插入片段再分离出末端小片段筛选第三个重组克隆，如此重复，得到一个相邻的片段，等于在染色体上移了一步，故称之为染色体步移（Chromosome Walking）染色体步移技术（genome walking）是一种重要的分子生物学研究技术，使用这种技术可以有效获取与已知序列相邻的未知序列。
开放阅读框架名词解释
开放阅读框架名词解释开放阅读框架（OpenReadingFrame,称ORF）是一种利用基因组学研究的技术，它通过研究基因组的长度来解释生物基因组信息的一种方法。
它利用DNA序列上的双螺旋结构，以某种编码方式进行快速解读基因是如何形成的。
ORF技术基于其较短的长度，可以很快完成基因组信息的分析、研究和比较，在某些方面比传统的全基因组测序技术更有效率。
它的优势在于可以标识出基因组序列中所有有效氨基酸序列（有效的氨基酸序列是指可能编码目标蛋白质的），包括具有特定功能的蛋白质序列，因此，它在分析基因组、研究基因功能以及比较基因组上具有重要作用。
ORF技术以三种基本步骤来解释基因：第一，用软件扫描基因组，搜索可能的转录起始位点，并标识可能的氨基酸序列；第二，测定蛋白质的表达活性；第三，测定蛋白质的结构和功能。
首先，ORF技术能够快速找到一个特定的生物体内的蛋白质序列，根据其编码起始点(start codon)，构建出一个潜在的“蛋白质开放阅读框架”(ORF)，生物体内的基因组可以快速比对，从而识别出ORF中的氨基酸序列。
其次，ORF技术能够快速检测基因中蛋白质的表达活性。
ORF技术通过检测基因组中每个转录单元的转录水平来测定蛋白质的表达活性，以此识别具有潜在功能的蛋白质结构。
最后，ORF技术能够快速定位蛋白质的结构和功能。
ORF技术可以根据表达水平和氨基酸序列来鉴定可能的蛋白质的位置，以及具有特定功能的蛋白质的结构和功能。
ORF技术也可以帮助研究变异后的特定基因组，这些变异可能会改变其中所有蛋白质序列的功能，从而影响生物性状。
ORF技术可以快速地对变异基因组进行分析和比较，以识别出可能改变蛋白质结构和功能的变异，进而了解变异后基因组的性状变化情况。
总之，开放阅读框架是一种利用DNA序列上的双螺旋结构进行基因组研究的技术，其主要优势在于可以快速的标识出基因组中所有有效的氨基酸序列，从而有利于研究基因的表达活性、结构和功能，以及研究变异后基因组的性状变化情况。
开放阅读框架
开放阅读框架(ORF)标签:开放阅读框Open reading frame ORF顶[8]分享到发表评论(0)编辑词条开放阅读框-开放阅读框概述开放阅读框（英语：Open reading frame；缩写：ORF；其他译名：开放阅读框架、开放式阅读框架，开放读架等）是生物个体的基因组中，可能是蛋白质编码序列的部分。
基因中的ORF包含并位于开始编码与终止编码之间。
由于一段DNA或RNA序列有多种不同读取方式，因此可能同时存在许多不同的开放阅读框架。
开放阅读框包含一段可以编码蛋白的碱基序列，不能被终止子打断。
当一个新基因被识别，其DNA序列被解读，人们仍旧无法搞清相应的蛋白序列是什么。
这是因为在没有其它信息的前提下，DNA序列可以按六种框架阅读和翻译（每条链三种，对应三种不同的起始密码子）。
ORF识别包括检测这六个阅读框架并决定哪一个包含以启动子和终止子为界限的DNA序列而其内部不包含启动子或密码子，符合这些条件的序列有可能对应一个真正的单一的基因产物。
ORF的识别是证明一个新的DNA序列为特定的蛋白质编码基因的部分或全部的先决条件。
开放阅读框-不确定读框如果遗传密码是不重叠的三联体，那么会有三种可能的方式将核苷酸翻译成蛋白质, 这三种可能的读码(Reading frame ) 方式称为读码框架。
比如序列：ACGACGACGACGACGACG，可能的读码框架就有以下三种:ACG ACG ACG ACG ACG ACG ACG ACGCGA CGA CGA CGA CGA CGA CGA CGAGAC GAC GAC GAC GAC GAC GAC GAC一段翻译成蛋白质的序列有一个阅读框架，它有一个特殊的起始密码子，从此延伸出一系列代表氨基酸的三联体，一直到在三种类型的终止密码子上结束。
如果终止密码子频繁出现，就会阻止阅读框被翻译成蛋白质。
一个序列的三个阅读框全部被阻断，那么它就会失去翻译成蛋白质的功能。
基因预测的方法
基因预测的方法：（怎么样才能有一个感性认识？）方法1：最长ORF法将每条链按6个读码框全部翻译出来，然后找出所有可能的不间断开放阅读框（ORF），只要找出序列中最长的ORF，就能相当准确地预测出基因。
最长ORF法发现基因的一般过程（包括基因区域预测和基因功能预测2个层次）：步骤1：获取DNA目标序列①如果已有目标序列，可直接进入步骤2；②可以通过PubMed查找感兴趣的资料，通过GenBank或EMBL等数据库查找目标序列。
步骤2：查找ORF并将目标序列翻译成蛋白质序列利用相应工具，如ORF Finder、Gene feature (Baylor College of Medicine)、GenLang (University of Pennsylvania)等查找ORF并将DNA序列翻译成蛋白质序列。
步骤3：在数据库中进行序列搜索利用BLAST进行ORF核苷酸序列和ORF翻译的蛋白质序列搜索。
步骤4：进行目标序列与搜索得到的相似序列的全局比对(global alignment)虽然步骤3已进行局部比对(local alignment)分析，但全局比对有助于进一步加深对目标序列的认识。
步骤5：查找基因家族进行多序列比对(multiple sequence alignment)，获得比对区段的基因家族信息。
步骤6：查找目标序列中的特定模序分别在Prosite、BLOCK、Motif数据库中进行profile、模块(block)、模序(motif)检索。
步骤7：预测目标序列蛋白质结构利用PredictProtein(EMBL)、NNPREDICT(University of California)等预测目标序列的蛋白质二级结构。
步骤8：获取相关蛋白质的功能信息为了了解目标序列的功能，收集与目标序列和结构相似蛋白质的功能信息非常必要。
可利用PubMed进行搜索。
方法2：利用编码区与非编码区密码子选用频率的差异进行基因预测编码区的碱基组成不同于非编码区，这是由于蛋白质中20种氨基酸出现的概率、每种氨基酸的密码子兼并度和同一种氨基酸的兼并密码子使用频率不同（即密码子偏好）等原因造成的。
《若干模式生物基因组中ORF、Intron和Exon的识别与特征研究》范文
《若干模式生物基因组中ORF、Intron和Exon的识别与特征研究》篇一一、引言随着生物信息学和基因组学的快速发展，对模式生物基因组的研究已经成为理解生命过程和人类疾病机制的重要手段。
在基因组中，开放阅读框（ORF）、内含子（Intron）和外显子（Exon）是三个重要的组成部分，它们各自具有独特的结构和功能特性。
本文旨在探讨若干模式生物基因组中ORF、Intron和Exon的识别与特征研究。
二、方法本研究采用生物信息学方法，结合基因组学、分子生物学和计算机科学的知识和技术，对若干模式生物的基因组进行深入分析。
首先，我们使用生物信息学软件和算法识别基因组中的ORF、Intron和Exon。
然后，通过统计分析，研究这些结构在基因组中的分布、长度、频率等特征。
三、ORF的识别与特征研究ORF是基因组中编码蛋白质的序列区域，是基因表达的重要部分。
我们通过特定的算法和软件，从基因组中识别出ORF，并对其特征进行研究。
结果表明，不同模式生物的基因组中ORF的长度、数量和分布存在差异，这可能与物种的进化历程和基因表达水平有关。
此外，我们还发现ORF的序列特征与蛋白质的功能和结构密切相关。
四、Intron的识别与特征研究Intron是基因中的非编码序列，主要存在于真核生物的基因中。
我们通过生物信息学方法，从基因组中识别出Intron，并对其特征进行研究。
结果表明，Intron在基因组中的分布和长度具有明显的规律性。
此外，Intron的存在对基因的表达和调控具有重要作用。
不同物种间Intron的数量和长度存在差异，这可能与物种的进化历程和基因表达调控机制有关。
五、Exon的识别与特征研究Exon是基因中的编码序列，与ORF密切相关。
我们通过生物信息学方法，从基因组中识别出Exon，并对其特征进行研究。
Exon的长度、数量和分布因物种而异，但总体上呈现出一定的规律性。
此外，Exon的序列特征与蛋白质的功能和结构密切相关。
初学生信——生物基本概念
初学⽣信——⽣物基本概念1、ORF：开放阅读框，开放阅读框是基因序列的⼀部分，包含⼀段可以编码蛋⽩的碱基序列，不能被终⽌⼦打断。
从起始密码⼦开始，到终⽌密码⼦结束。
前⾯是5‘UTR，后⾯是3’UTR，ORF⼀般是针对mRNA来说的。
mRNA由基因序列转录得来，⼀个基因可能有⼏条不同的转录本，因⽽对应的ORF也可能不同2、UTR：untranslated region/⾮翻译区，出现在原核⽣物和真核⽣物的mRNA(信使RNA)上。
即⼀条mRNA链上有多个编码区，5'端、3'端和各编码区之间为⾮翻译区。
3、顺式作⽤元件（cis-acting element）：存在于基因旁侧序列中，能影响基因表达的序列。
顺势作⽤元件包括启动⼦、增强⼦、调控序列和可诱导元件等，他们的作⽤是参与基因表达的调控。
顺式作⽤元件本⾝不编码任何蛋⽩质，仅仅提供⼀个作⽤位点，要与反式作⽤因⼦相互作⽤才能起作⽤。
4、旁侧序列(flanking sequence)：结构基因两侧的核苷酸序列，对基因的表达及表达⽔平具有调控作⽤。
5、反式作⽤因⼦：转录模板上游基因编码的⼀类蛋⽩调节因⼦，包括激活因⼦和阻遏因⼦等，他们与顺式作⽤元件的上游激活序列特异性结合，对真核⽣物基因的转录分别起促进和阻遏作⽤：转录因⼦就是反式作⽤因⼦。
注意：转录因⼦TFII与TATA框位点结合，转录因⼦CTF与CAAT框位点结合6、基因在染⾊体的上游：基因位于靠近染⾊体表达起点（起始⼦）的位置；基因在染⾊体的下游：基因位于靠近染⾊体表达终⽌（终⽌⼦）的位置。
染⾊体有特定的碱基组合作为起始⼦，在核酸翻译和复制时会从起始⼦位置开始表达；也有特定的碱基序列作为终⽌⼦，遇到这样的碱基序列，染⾊体表达将会终⽌。
7、结构基因：是编码蛋⽩质或RNA的基因。
细菌的结构基因⼀般成簇排列，多个结构基因受单⼀启动⼦共同控制，使整套基因或都表达或者都不表达。
结构基因编码⼤量功能各异的蛋⽩质，其中有组成细胞和组织器官基本成分的结构蛋⽩、有催化活性的酶和各种调节蛋⽩等。
生物信息学中的DNA序列特征分析研究
生物信息学中的DNA序列特征分析研究DNA序列特征分析是生物信息学中的一个重要研究领域，它可以为基因的发掘、基因功能分析、进化研究、生物种类的鉴定等方面提供帮助。
DNA序列是生物的遗传信息载体，包含了一个生物的全部遗传信息。
因此，掌握DNA序列特征分析方法对于解决生物学的各种问题具有重要意义。
DNA序列的特征分析主要涉及到DNA的结构、序列复杂性、碱基组成、开放阅读框、限制性酶切位点、同源序列搜寻等方面。
首先，对于DNA的结构，生物学家一般采用X射线晶体结构分析和核磁共振研究等方法来解析不同种类DNA的三维结构。
其次，对于DNA的复杂性，我们需要考虑DNA序列中各类重复序列、伪基因和启动子等序列的比例以及存在的基因家族的数量等问题，这些内容都需要复杂的统计分析。
DNA序列的碱基组成也是进行序列特征分析的一个重要内容，对于不同生物种类的DNA序列，碱基的种类和组成比例有所不同。
通过碱基组成可以了解一个生物的进化历程以及基因功能的一些特征。
开放阅读框（ORF）是DNA序列中能够被翻译成氨基酸序列的连续三个核苷酸。
对于不同生物种类的DNA序列，开放阅读框存在的数量和长度也不同。
通过对开放阅读框的研究，可以帮助我们发掘新的基因并了解它们的功能。
限制性酶切位点的研究也是DNA序列特征分析的一个重要内容。
限制性酶切位点是DNA序列中一段被限制性酶识别和切割的序列，对于不同生物种类的DNA序列，限制性酶切位点的数量和位置也不同。
通过限制性酶切位点的研究，可以了解DNA序列的结构和函数。
最后，同源序列搜寻也是DNA序列特征分析的一项内容。
同源序列指的是不同生物种类中具有相似DNA序列的片段。
通过同源序列搜寻，可以找到一些具有相似功能的基因，并进行有关功能和进化的研究。
综上所述，DNA序列特征分析是生物信息学中重要的一个分支，它可以解析DNA序列的结构、复杂性、碱基组成、ORF、限制性酶切位点和同源序列等方面的特征，从而为基因的发掘、基因功能分析、进化研究、生物种类的鉴定等方面提供帮助。
如何获得蛋白质的开发阅读框
如何获得蛋白质的开发阅读框
蛋白质的开放阅读框（ORF）是指在DNA或RNA序列中，能够被
转录和翻译成蛋白质的部分。
要获得蛋白质的开放阅读框，首先需
要对DNA或RNA序列进行分析。
以下是一些常见的方法：
1. 手动分析，可以通过手动检查DNA或RNA序列，寻找起始密
码子（通常是ATG）和终止密码子（TAA，TAG或TGA）来识别ORF。
然而，这种方法对于长序列或大量数据来说非常耗时且容易出错。
2. 使用生物信息学工具，生物信息学工具如NCBI的ORF Finder、EMBOSS和ExPASy的Translate工具等可以帮助自动识别ORF。
这些工具可以搜索输入的核酸序列，找到可能的ORF，并提供
相关的翻译蛋白质序列。
3. 基因组学数据库，许多基因组学数据库（如GenBank、Ensembl等）提供了已经预测和注释好的ORF信息，可以直接查询
这些数据库来获取感兴趣的蛋白质的ORF信息。
4. 实验方法，除了计算方法外，还可以通过实验方法来验证ORF的存在，例如利用原核生物或真核生物的细胞系来表达候选ORF，
然后通过蛋白质质谱等技术来鉴定和验证蛋白质的存在。
总的来说，获得蛋白质的开放阅读框可以通过手动分析、生物信息学工具、基因组学数据库和实验方法来实现。
选择合适的方法取决于具体的研究目的和实验条件。
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ORF预测的可靠性
• 密码子第3碱基趋向于相同的几率是否远大 于仅仅由随即产生的几率 • 分析ORF中的密码子是否与那些用于同一 生物其他基因中的密码子相一致 • 将ORF翻译成氨基酸序列，然后将结果序 列与序列数据进行比较，如果发现1个或多 个显著相似序列，则所预测ORF的可信度 较高
• 在 B细胞的细胞核中，第11对染色体短臂上胰岛 素基因区DNA向mRNA转录，mRNA从细胞核移 向细胞浆的内质网，转译成氨基酸相连的长 肽——前胰岛素原（Proinsulin)，前胰岛素原经 过蛋白水解作用除其前肽，生成胰岛素原。胰岛 素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体，由86(84) 个氨基酸组成的长肽链 ——胰岛素原在高尔基体 中经蛋白酶水解生成胰岛素及C肽，分泌到B细胞 外，进入血液循环中。未经过蛋白酶水解的胰岛 素原，一小部分随着胰岛素进入血液循环，胰岛 素原的生物活性仅及胰岛素的5%。
实现方法
① 扫描给定的DNA序列，在3个不同的阅读 框中寻找较长的ORF ② 当遇到终止密码子后，回头寻找起始密码 子，以确定完整的编码区域
举例
• 胰岛素由A、B两个肽链组成。人胰岛素 (Insulin Human)A链有11种21个氨基酸，B 链有15种30个氨基酸，共16种51个氨基酸 组成 • NM_000207
• 胰岛素由A、B两个肽链组成。人胰岛素 (Insulin Human)A链有11种21个氨基酸，B 链有15种30个氨基酸，共16种51个氨基酸 组成 • 其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys) 四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键， 使A、B两链连接起来。此外A链中A6(Cys) 与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。
• 例如，对于序列ATTCGATCGCAA,一种可 能的密码子阅读顺序为ATT、CGA、 TCG、CAA，另外两种可能的密码子阅读 顺序分别为A、TTC、GAT、CGC、AA和 AT、TCG、ATC、GCA、A。这三种顺序 被称为阅读框（ORF,open reading frame)
基本思路
☼找到一比较长的序列，其相应的密码子序 列不含终止密码子，那么这段序列可能就 是编码区域
——06生信 黄鑫章 2006062114
Ø开放阅读框（ORF，open reading frame） Ø基本思路 Ø实现方法 Ø举例
ORF)
是一个没有终止编码的密码子序列。 对于任何给定的核酸序列（单链DNA或 mRNA），根据密码子的起始位置，可以按照 3种方式解释。