Startkodonet eller initieringskodonet er det første kodon af messenger-RNA , hvorfra proteinoversættelsen i ribosomet begynder . I eukaryoter og archaea koder startkodonet altid for methionin , mens det i bakterier og prokaryoter altid koder for en modificeret methionin ( N-formylmethionin ). Det mest almindelige startkodon er AUG (dvs. ATG i den tilsvarende DNA-sekvens). I de fleste tilfælde spiller AUG-tripletten [1] rollen som initieringskodon . Startkodonet er forudgået af en 5'-utranslateret region (5'-UTR). Bakteriens 5'-UTR indeholder Shine-Dalgarno-sekvensen (AGGAGG), som tjener til at binde ribosomet og er adskilt af en spacer fra startkodonet.
Alternative startkodoner adskiller sig fra standard AUG-kodonen. Sådanne kodoner findes i både prokaryoter og eukaryoter . Alternative startkodoner koder normalt for methionin, når de er i begyndelsen af et protein (selv om kodonet koder for en anden aminosyre). For eksempel koder GUG-kodonet for valin , hvis det er inden for den kodende sekvens, og start-methionin, hvis det er placeret i begyndelsen af sekvensen. Dette skyldes, at et særligt transfer-RNA bruges til at initiere translation . Antikodonet for det initierende aminoacyl-tRNA er altid CAU; det er fuldt ud komplementært til hovedstartkodonet AUG og delvist komplementært til sjældnere kodoner. Bortset fra den delvist komplementære GUG og UUG kan initiering i særlige tilfælde, især i bakterieceller, begynde med tripletter AUU, AUA, ACG og CUG. Disse såkaldte "svage" kodoner kan udføre deres funktion i kombination med stærke Shine-Dalgarno-sekvenser eller andre strukturelle elementer, der fremmer initiering [2] .
Andre startkodoner end AUG er ekstremt sjældne i eukaryote genomer. Og alligevel findes alternative startkodoner i nogle mRNA'er i cellen [3] . I tilfælde af syv ud af ni mulige enkeltnukleotidsubstitutioner i AUG-startkodonet af dihydrofolatreduktase- mRNA , forblev det resulterende RNA funktionelt og sikrede translation af dette enzym i pattedyrsceller [1] . Ud over den kanoniske vej gennem methionyl-tRNA og AUG-kodonen, i pattedyrsceller, kan translation starte fra leucin ved hjælp af et leucyl-tRNA, der er komplementært til CUG-kodonet [4] [5] .
Mitokondrier (og prokaryoter) bruger alternative startkodoner meget hyppigere end eukaryoter (AUA og AUU hos mennesker og overvejende GUG og UUG hos prokaryoter).
I E. coli begynder translationen i 83 % af tilfældene med AUG (3542/4284), i 14 % (612) med GUG, i 3 % (103) med UUG [6] og i et eller to tilfælde med andre kodoner (for eksempel AUU og muligvis CUG) [7] [8] .
De almindeligt kendte gener, der mangler AUG-startkodonet, omfatter lacI (GUG) [9] [10] og lacA (UUG) [11] fra E. coli lac-operonen .
| ikke-polær | polar | grundlæggende | syre | (stopkodon) |
| 1. base |
2. base | 3. base | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U | C | EN | G | ||||||
| U | UUU | (Phe/F) Phenylalanin | UCU | (Ser/S) Serine | UAU | (Tyr/Y) Tyrosin | UGU | (Cys/C) Cystein | U |
| UUC | UCC | UAC | UGC | C | |||||
| UUA | (Leu/L) Leucin | UCA | UAA | Stop ( Okker ) | UGA | Stop ( Opal ) | EN | ||
| UUG | UCG | UAG | Stop ( rav ) | UGG | (Trp/W) Tryptofan | G | |||
| C | CUU | CCU | (Pro/P) Proline | CAU | (His/H) Histidin | CGU | (Arg/R) Arginin | U | |
| CUC | CCC | CAC | CGC | C | |||||
| CUA | CCA | CAA | (Gln/Q) Glutamin | CGA | EN | ||||
| CUG | CCG | CAG | CGG | G | |||||
| EN | AUU | (Ile/I) Isoleucin | ACU | (Thr/T) Threonin | AAU | (Asn/N) Asparagin | AGU | (Ser/S) Serine | U |
| AUC | ACC | AAC | AGC | C | |||||
| AUA | ACA | AAA | (Lys/K) Lysin | AGA | (Arg/R) Arginin | EN | |||
| AUG [A] | (Met/M) Methionin | ACG | AAG | AGG | G | ||||
| G | GUU | (Val/V) Valine | GCU | (Ala/A) Alanine | GAU | (Asp/D) Asparaginsyre | GGU | (Gly/G) Glycin | U |
| GUC | GCC | GAC | GGC | C | |||||
| GUA | GCA | GAA | (Glu/E) Glutaminsyre | GGA | EN | ||||
| GUG | GCG | GAG | GGG | G | |||||