Nieszczelne skanowanie - Leaky scanning
Nieszczelne skanowanie jest mechanizmem wykorzystywanym w fazie inicjacji translacji eukariotycznej, który umożliwia regulację ekspresji genów . Podczas inicjacji, mała podjednostka rybosomalna 40S (jako 43S PIC ) „skanuje” lub porusza się w kierunku 5 '-> 3' wzdłuż 5'UTR w celu zlokalizowania kodonu startu, aby rozpocząć wydłużanie. Czasami skanujący rybosom omija początkowy kodon startowy AUG i rozpoczyna translację w dalszych kodonach startowych AUG. Translacji w komórkach eukariotycznych dla większości mechanizmów skanowanie rozpoczyna się na początku kodon AUG, proksymalnie do 5' końcu mRNA ; jednakże skanujący rybosom może napotkać „niekorzystny kontekst nukleotydowy” wokół kodonu start i kontynuować skanowanie.
Istnieją pewne przypadki, w których stwierdzono, że inicjacja zachodzi w górę w kodonie innym niż AUG. Często obserwuje się geny eukariotyczne zawierające spójne sekwencje liderowe bogate w GC, wykonujące ten mechanizm. Przypuszcza się, że skanowanie jest spowolnione ze względu na drugorzędową strukturę, która pozwala na wiązanie Met - tRNA z niedopasowanym kodonem.
Kilka wirusów wykorzystuje nieszczelny mechanizm skanowania do produkcji ważnych białek, co sugeruje, że nieszczelne skanowanie nie jest konsekwencją nieadekwatności, ale zamiast tego pozwala wirusom przezwyciężyć wysoką presję selekcyjną konkurowania z gospodarzami. Biolodzy molekularni zawężają poszukiwania idealnego środowiska nukleotydów do inicjacji translacji oraz mechanizmów replikacji wirusów.
Odkrycie
W kilku badaniach Marilyn Kozak jako pierwsza rozpoznała główną rolę skanowania podczas inicjacji translacji w komórkach ssaków. Kodon AUG u ssaków jest optymalnie rozpoznawany przez kontekst GCCRCCAUGG, znany również jako „ Sekwencja konsensusowa Kozaka ”. Puryna (R) i każdy z nukleotydów w tej sekwencji są wysoce konserwatywne i pełnią ważną funkcję w rozpoznawaniu i inicjowaniu translacji dla wielu podjednostek rybosomów 40S. W optymalnym kontekście w kodonie początkowym AUG, rybosomy rozpoczną inicjację w tym momencie. Słaby kontekst występuje, gdy sekwencje sąsiadujące z kodonem start AUG odbiegają od sekwencji konsensusowej. Kilka rybosomów nadal będzie inicjować translację w słabym miejscu, ale większość wykona nieszczelne skanowanie i zainicjuje w dół strumienia. W konsekwencji prawdopodobnie zostaną wyprodukowane różne białka.