O leaky scanning é um mecanismo por vezes utilizado durante a fase de iniciação da tradução de proteínas eucarióticas que permite a regulação da expressão genética. Durante o início da tradução, a pequena subunidade ribossómica eucariótica 40S (sob a forma de um complexo de pré-iniciação 43S ou 43S PIC) "escaneia", "arrasta" ou move-se na direção 5' → 3' ao longo da região 5' não traduzida (5'UTR) para localizar o codão de iniciação (AUG) para iniciar a fase de alongamento da tradução. No entanto, por vezes, o ribossoma que está a escanear ignora o codão de início normal do AUG e inicia a tradução mais a jusante para outro codão do AUG que encontra, que deveria codificar uma metionina dentro da proteína, mas que é utilizado como um novo codão de início, pelo que a proteína será mais curta do que o normal, sem a parte de início normal. Kozak, Marilyn. “Iniciação da tradução em procariontes e eucariontes.” Português Gene 234 (1999): 187-208. Investigação académica concluída. Site. 10 de junho de 2014. Com a maioria dos mecanismos de varrimento utilizados pelo ribossoma, a tradução em células eucarióticas ocorre no codão de iniciação AUG mais próximo da extremidade 5’ do mRNA; no entanto, se o ribossoma que está escaneando encontra um “contexto de nucleótidos desfavorável” em torno do codão de iniciação, continua a escanear sem aí iniciar a tradução. Herzog, Etienne., et al. “A tradução do segundo gene do RNA 2 do vírus Peanut Clump ocorre através de um escaneio com fuga in vitro.” Virology 208. (1995): 215-225. Investigação académica concluída. Site. 10 de junho de 2014.
O início da tradução por este mecanismo nem sempre ocorre nos codão AUG localizados mais à frente do que o normal. Existem certos casos em que se descobriu que a iniciação ocorreu a montante num codão que não era AUG. Este mecanismo é frequentemente observado em genes eucarióticos contendo sequências líderes rico em G-C. Coloca-se a hipótese de que o escaneio é retardada por uma estrutura secundária que permite a ligação de tRNA-Met a um codão incorreto. Kozak, Marilyn. “Expandindo os limites do mecanismo de escaneamento de iniciação da tradução.” Português Gene 299 (2002): 1-34. Investigação académica concluída. Site. 11 de junho de 2014.
Vários vírus utilizam o mecanismo de leaky scanning para produzir proteínas essenciais, o que implica que este procedimento não é consequência de uma deficiência ou erro, mas permite aos vírus ultrapassar a elevada pressões seletivas de terem de competir com os seus hospedeiros. Ryaboba, Lyubov., et al. “Reinicialização da tradução e leaky scanning em vírus de plantas.” Pesquisa de vírus 119 (2006): 52-62 Investigação académica concluída. Site. 23 de junho de 2014. Os biólogos moleculares estão a procurar o ambiente nucleotídico ideal para o início da tradução e o mecanismo pelo qual os vírus se replicam.
Descoberta
Através de vários estudos, Marilyn Kozak foi a primeira a reconhecer o papel essencial que o escaneio desempenha durante o início da tradução em células de mamíferos. O codão AUG em mamíferos é reconhecido de forma ideal se estiver no contexto GCCRCCAUGG, também conhecido como sequência de consenso de Kozak.Hinnebusch, Alan., “Mecanismo molecular de escaneioe seleção de codão de início em eucariotas”. Sociedade Americana de Microbiologia Vol. 75 não. 3. (2011): 434-467. Site. 11 de junho de 2014. A purina (R) e cada um dos nucleótidos dentro desta sequência são altamente conservados e têm uma função importante no reconhecimento e início da tradução em muitas subunidades ribossómicas 40S. Com o contexto ideal em torno do codão de iniciação AUG, os ribossomas iniciam a iniciação nesse ponto. Um contexto fraco ocorre quando as sequências adjacentes ao codão de iniciação AUG se desviam da sequência consenso. Alguns ribossomas iniciarão a tradução num destes locais fracos, mas a maioria realizará aqui uma "leaky scanning", saltando o codão e iniciando-a rio abaixo. Como resultado, é provável que sejam produzidas diferentes proteínas.
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