Лауреаты премии Правительства Москвы молодым учёным 2020 года

В мРНК белков POLG и POLGARF кодирующие последовательности перекрываются, причём синтез POLGARF начинается не со стандартного старт-кодона AUG, а с CUG, который стоит немного раньше. Кодирующая последовательность POLGARF сдвинута относительно POLG на один нуклеотид, то есть чтобы начать синтез POLGARF, сканирующая рибосома должна сделать шажок назад в одну генетическую букву, поскольку последовательность POLGARF находится в другой рамке считывания, сдвинутой на один нуклеотид относительно главной рамки (то есть последовательности POLG). В лидере мРНК есть ещё один стартовый кодон AUG: если рибосома его увидит, она синтезирует небольшую цепочку аминокислот. Обычно старт-кодоны в одной мРНК конкурируют друг с другом, и если рибосомы распознают ранний старт, то трансляция со второго старта упадёт. Но в случае единой мРНК белков POLG и POLGARF дело обстоит сложнее: если рибосома увидит альтернативный AUG, то трансляция белка POLG с главного AUG усилится. Если же альтернативный AUG исчезнет (например, мутирует из стартового кодона в обычный), то трансляция POLG с главного AUG ослабеет, зато усилится трансляция с кодона CUG, с которого начинается последовательность POLGARF. На рисунке показана схема двух мРНК, в одной из которых удалили альтернативный AUG, и сравнительная активность белка, синтезируемого с кодона CUG. Рисунок из статьи: Gary Loughran, Alexander V. Zhdanov, Maria S. Mikhaylova et al. Unusually efficient CUG initiation of an overlapping reading frame in POLG mRNA yields novel protein POLGARF // PNAS, 2020, 117 (40), 24936—24946, с изменениями.