Codonul de început sau codonul de inițiere este primul codon al ARN-ului mesager , de la care începe translația proteinei în ribozom . La eucariote și arhei , codonul de început codifică întotdeauna metionină , în timp ce la bacterii și procariote codifică întotdeauna o metionină modificată ( N-formilmetionina ). Cel mai comun codon de început este AUG (adică ATG în secvența ADN corespunzătoare). În cele mai multe cazuri, tripletul AUG [1] joacă rolul codonului de inițiere . Codonul de început este precedat de o regiune 5'-netradusă (5'-UTR). 5’-UTR al bacteriilor este localizatsecvența Shine-Dalgarno (AGGAGG), care servește la legarea ribozomului și este separată printr -un distanțier de codonul de început.
Codonii de start alternativi diferă de codonul standard AUG. Astfel de codoni se găsesc atât la procariote , cât și la eucariote . Codonii de start alternativi codifică de obicei metionină atunci când sunt la începutul unei proteine (chiar dacă codonul codifică un aminoacid diferit). De exemplu, codonul GUG codifică valină dacă se află în secvența de codificare și metionina de început dacă este situată la începutul secvenței. Acest lucru se datorează faptului că un ARN de transfer special este utilizat pentru a iniția traducerea . Antidonul aminoacil-ARNt inițiator este întotdeauna CAU; este complet complementar cu codonul de start principal AUG și parțial complementar codonului mai rari. În afară de GUG și UUG parțial complementare, în cazuri excepționale, în special în celulele bacteriene, inițierea poate începe cu tripleți AUU, AUA, ACG și CUG. Acești așa-numiți codoni „slabi” își pot îndeplini funcția în combinație cu secvențe puternice Shine-Dalgarno sau alte elemente structurale care promovează inițierea [2] .
Codonii de start alternativi, alții decât AUG, sunt extrem de rari în genomii eucarioți. Și totuși, în unele ARNm ale celulei, se găsesc codoni de start alternativi [3] . În cazul a șapte din nouă substituții posibile de un singur nucleotide în codonul de start AUG al ARNm de dihidrofolat reductază , ARN-ul rezultat a rămas funcțional și a asigurat translația acestei enzime în celulele de mamifer [1] . În plus față de calea canonică prin metionil-ARNt și codonul AUG, în celulele de mamifere, translația poate începe de la leucină folosind un leucil-ARNt care este complementar codonului CUG [4] [5] .
Mitocondriile (și procariotele) folosesc codoni de start alternativi mult mai frecvent decât eucariotele (AUA și AUU la om și predominant GUG și UUG la procariote).
La E. coli , în 83% din cazuri, traducerea începe cu AUG (3542/4284), în 14% (612) cu GUG, în 3% (103) cu UUG [6] , iar în unul sau două cazuri cu alte codoni (de exemplu, AUU și eventual CUG) [7] [8] .
Genele larg cunoscute care nu au codonul de început AUG includ lacI (GUG) [9] [10] și lacA (UUG) [11] din operonul lac de E. coli .
| nepolar | polar | de bază | acid | (codon de oprire) |
baza 1 |
baza a 2-a | baza a 3- a | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U | C | A | G | ||||||
| U | UUU | (Phe/F) Fenilalanină | UCU | (Ser/S) Serina | UAU | (Tyr/Y) Tirozină | UGU | (Cys/C) Cisteină | U |
| UUC | UCC | UAC | UGC | C | |||||
| UUA | (Leu/L) Leucină | UCA | UAA | Stop ( ocru ) | UGA | Stop ( Opal ) | A | ||
| UUG | UCG | UAG | Stop ( Chihlimbar ) | UGG | (Trp/W) Triptofan | G | |||
| C | CUU | CCU | (Pro/P) Proline | CAU | (His/H) Histidină | CGU | (Arg/R) Arginina | U | |
| CUC | CCC | CAC | CGC | C | |||||
| CUA | CCA | CAA | (Gln/Q) Glutamina | CGA | A | ||||
| CUG | CCG | CAG | CGG | G | |||||
| A | AUU | (Ile/I) Isoleucină | ACU | (Thr/T) Treonină | AAU | (Asn/N) Asparagină | AGU | (Ser/S) Serina | U |
| AUC | ACC | AAC | AGC | C | |||||
| AUA | ACA | AAA | (Lys/K) Lizină | AGA | (Arg/R) Arginina | A | |||
| AUG [A] | (Met/M) Metionină | ACG | AAG | AGG | G | ||||
| G | GUU | (Val/V) Valină | GCU | (Ala/A) Alanina | GAU | (Asp/D) Acid aspartic | GGU | (Gly/G) Glicină | U |
| GUC | GCC | GAC | GGC | C | |||||
| GUA | GCA | GAA | (Glu/E) Acid glutamic | GGA | A | ||||
| GUG | GCG | GAG | GGG | G | |||||