Leaky Scanning

Durante a maioria dos processos de tradução eucariótica, a pequena subunidade ribossómica 40S analisa um mRNA a partir da sua extremidade 5' até encontrar o primeiro codão de iniciação AUG. A subunidade ribossómica grande 60S une-se então à menor para iniciar a síntese proteica. A localização da iniciação da tradução é determinada em grande parte pelos nucleótidos perto do codão de iniciação, uma vez que podem existir vários locais de iniciação da tradução presentes no mRNA.  Marilyn Kozak descobriu que a sequência RCCAUGG (onde R significa adenina ou guanina) é uma sequência de reconhecimento ideal para o início da tradução. A purina na posição -3 e a guanina na posição +4 são altamente conservadas pelas espécies animais e vegetais e regulam o início da síntese proteica. Se o primeiro codão de iniciação não tiver uma purina na posição -3 e uma guanina na posição +4, então esta sequência está em um contexto fraco. Por exemplo, o vírus do amendoim contém um RNA que codifica duas proteínas, p23 e p39. O primeiro codão de iniciação é para a síntese de p23 e tem uma sequência de reconhecimento fraca, CUUAUGU. Cerca de 30% dos ribossomas irão ignorar o primeiro codão de iniciação e iniciar a tradução em um codão de iniciação a jusante, produzindo a segunda proteína, p39. Este início de tradução em um local alternativo é conhecido como leaky scanning e tem sido observado em mRNAs de mamíferos, plantas, e vírus.

A distância do codão de iniciação de outros elementos no transcripto também pode causar leaky scanning. Se o primeiro codão de iniciação estiver a menos de 12 nucleótidos da extremidade 5' do transcripto, o primeiro AUG pode ser ultrapassado. Isto também pode ocorrer se dois codões de iniciação AUG estiverem muito perto, como se pode observar no segmento 6 do vírus da gripe B, onde dois codões de iniciação estão separados por apenas 4 nucleótidos.

O leaky scanning permite que os organismos produzam isoformas diferentes de uma proteína quando os dois codões de iniciação estão na mesma matriz de leitura. O gene do receptor de glicocorticóides de mamíferos é um bom exemplo desse tipo de leaky scanning, onde são produzidas duas isoformas diferentes da proteína – a GR1 maior de 94 kDa e a GR2 menor de 91 kDa. Apesar do seu menor tamanho, a GR2 é duas vezes mais eficiente do que a GR1 na transativação genética. Por outro lado, se o primeiro codão de iniciação e o a jusante tiverem matrizes de leitura diferentes, podem levar à produção de proteínas completamente diferentes. Por exemplo, o mRNA do segmento 2 do vírus da gripe A pode codificar 2 proteínas diferentes. A primeira proteína é um componente central da polimerase viral que é necessária para a replicação do vírus; a segunda proteína promove a apoptose e não é essencial para a replicação do vírus.