Ослабленное рибосомное сканирование (leaky ribosome scanning)

В сканирующей модели инициации, 40S субъединица рибосомы связывается недалеко от 5'-кэпа и линейно сканирует рибосому до достижения первого стартового AUG кодона (Kozak 2002, Andrew and Brierley 2012). Однако в некоторых условиях значительная часть сканирующих рибосом не начинают трансляцию с первого встреченного AUG, но продолжают сканировать мРНК. Этот процесс был назван ослабленное рибосомное сканирование (leaky ribosome scanning, LRS). Он позволяет транслировать с одной матрицы как различные N-концевые изоформы одного белка (при расположении альтернативных стартовых кодонов в одной рамке считывания), так и различные белки с перекрывающихся ОРС (альтернативные участки инициации в разных рамках считывания) или даже различные белки, чьи ОРС не перекрываются. В некоторых случаях альтернативные рамки трансляции сопряжены с использованием неканонических альтернативных стартовых кодонов (см. далее) в сильном окружении, в то время как первый AUG кодон находится в слабом окружении (Turina et al.2000, Andrew and Brierley 2012). Эффективность инициации на потенциальном инициаторном кодоне сильно зависит от нуклеотидов, его окружающих. Как было показано Kozak (1986) для клеток млекопитающих, оптимальный контекст включает гуанин в +4 позиции относительно предположительного начала трансляции и пурин в -3 позиции. Такой контекст содержит небольшие вариации и был обнаружен в различных таксономических группах животных, растений и грибов (Nakagawa et al. 2008). Если же контекст первого AUG кодона не является оптимальным, вероятность LRS увеличивается.

Кроме субоптимального контекста стартового кодона множество других механизмов также могут способствовать LRS. Если, например, первый стартовый кодон расположен очень близко к 5' концу транскрипта, то его узнавания часто не происходит. Это приводит к уменьшению 5'некодирующих областей до 30 или даже 12 нуклеотидов (Andrew and Brierley, 2012).

Инициации трансляции с альтернативного кодона

Синтез всех полипептидных цепочек у прокариот и эукариот начинается с метионина. В большинстве мРНК стартовыv кодоном служит триплет AUG. (H.Lodish et al. 2003). Однако не всегда необходимо наличие AUG для начала трансляции. Некоторые другие кодоны могут так же распознаться Met-tRNAi в некоторых условиях. Было показано, что кодоны CUG, GUG, ACG, AUU, AUA, AUC и UUG способны обеспечивать достаточный уровень трансляции (2−30%), причем CUG является самым эффективным среди них (Touriol et al. 2003).