翻译中的再起始

再起始（Reinitiation） 是一种在真核生物翻译过程中发生的机制，它允许核糖体在翻译一个上游开放阅读框（uORF）后，不完全解离 mRNA，而是在其翻译终止后，继续启动下游的一个新的开放阅读框（ORF）的翻译。

再起始的详细解释：

1. 正常的翻译启动：

   • 在典型的翻译启动过程中，核糖体扫描 mRNA，识别起始密码子（通常是 AUG），并开始翻译开放阅读框（ORF）。在翻译结束时，核糖体通常会与 mRNA 解离，翻译过程终止。

2. 再起始的机制：

   • 再起始 发生在上游开放阅读框（uORF）翻译完成后。此时，核糖体并没有完全解离，而是保持部分结合状态，并继续在 mRNA 上扫描，直到找到另一个起始密码子（通常是下游的主要 ORF 的 AUG），然后重新启动翻译。
   • 这种机制使得在有 uORF 的 mRNA 中，核糖体可以完成 uORF 的翻译后，再继续翻译下游的主 ORF。

3. 再起始的限制：

   • 再起始效率依赖于多个因素，包括：
     • uORF 的长度：较长的 uORF 会减少再起始的可能性，因为在较长的翻译过程中，核糖体可能会失去必要的翻译因子。
     • 核糖体解离的程度：再起始要求核糖体在终止后保持部分功能，而不完全解离。
     • 翻译调控因子：某些翻译调控因子在再起始过程中起关键作用，这些因子帮助核糖体在 mRNA 上重新扫描并启动新的翻译。

4. 生物学意义：

   • 再起始机制允许细胞通过 uORF 来调节下游主 ORF 的翻译。uORF 可以通过再起始的调控来影响主 ORF 的蛋白质产量。
   • 调控作用：再起始效率的调控可能允许细胞在不同的环境条件下，调整主 ORF 的翻译水平。例如，在营养充足时，较高的再起始效率可以增强下游 ORF 的翻译，而在应激条件下，uORF 可以抑制主 ORF 的翻译。

举例说明：

假设一个 mRNA 上有一个 uORF 和一个下游的主 ORF。核糖体首先识别并翻译 uORF，在此过程中核糖体进入终止阶段。正常情况下，核糖体会从 mRNA 上解离，不再继续翻译。但是，如果再起始发生，核糖体将继续在 mRNA 上移动并扫描到主 ORF 的起始密码子，随后再次启动翻译。

总结：

再起始允许一个翻译过程在完成上游 uORF 后，重新启动下游主 ORF 的翻译。这种机制使得 uORF 能够对下游 ORF 的翻译效率进行调控，从而在不同的生理条件下影响蛋白质的合成。