La derivación del ribosoma es un mecanismo de inicio de la traducción en el que los ribosomas pasan por alto, o "derivan", partes de la región no traducida 5 ' para alcanzar el codón de inicio . Sin embargo, un beneficio de la derivación ribosómica es que se puede traducir hacia atrás, lo que permite almacenar más información de lo habitual en un ARNm.molécula. Se ha demostrado que algunos ARN virales utilizan la derivación de ribosomas como una forma más eficaz de traducción durante ciertas etapas del ciclo de vida viral o cuando los factores de iniciación de la traducción son escasos (por ejemplo, escisión por proteasas virales). Algunos virus que se sabe que utilizan este mecanismo incluyen el adenovirus, el virus Sendai, el virus del papiloma humano, el pararetrovirus de la hepatitis B del pato, los virus baciliformes del tungro del arroz y el virus del mosaico de la coliflor. En estos virus, el ribosoma se transloca directamente desde el complejo de iniciación aguas arriba al codón de inicio (AUG) sin la necesidad de desenrollar las estructuras secundarias de ARN. [1]
La traducción del ARN 35S del virus del mosaico de la coliflor (CaMV) se inicia mediante una derivación de ribosoma. [2] El ARN 35S de CaMV contiene una secuencia líder de ~ 600 nucleótidos que contiene 7-9 marcos de lectura abiertos cortos (sORF) dependiendo de la cepa. Esta secuencia líder larga tiene el potencial de formar una extensa estructura compleja de tallo-bucle, que es un elemento inhibidor para la expresión de los siguientes ORF. Sin embargo, se ha observado comúnmente la traducción de ORF aguas abajo del líder de ARN CaMV 35S. [3] El modelo de derivación del ribosoma indica que con la colaboración de factores de iniciación, los ribosomas comienzan a escanear desde el extremo 5 'tapado y escanea una distancia corta hasta que alcanza el primer sORF. [4]La estructura de horquilla formada por el líder lleva el primer ORF largo a la vecindad espacial cercana de un sORF proximal en 5 '. [5] Después de leer sORF A, el ribosoma de barrido 80S se desmonta en el codón de parada, que es el sitio de despegue de la derivación. Las subunidades ribosómicas 40S siguen combinándose con el ARN y evitan el fuerte elemento estructural de vástago-bucle, aterrizan en el sitio aceptor de la derivación, reanudan la exploración y reinician en el primer ORF largo. El sORF A 5'-proximal y la propia estructura de vástago-bucle son dos elementos esenciales para la derivación CaMV [5]. Los sORF con 2-15 codones y 5-10 nucleótidos entre el codón de parada sORF y la base de la estructura del tallo son óptimos para la derivación del ribosoma, mientras que el ORF mínimo (inicio-parada) no promueve la derivación. [6]
El proceso de derivación del ribosoma se descubrió por primera vez en CaMV en 1993, y luego se informó en el virus baciliforme del tungro de Rice (RTBV) en 1996. [7] El mecanismo de derivación del ribosoma en RTBV se asemeja al de CaMV: también requiere el primer ORF corto. como una siguiente estructura secundaria fuerte. El intercambio de los elementos de derivación conservados entre CaMV y RTBV reveló la importancia de la composición de nucleótidos de la secuencia de aterrizaje para una derivación eficiente, lo que indica que el mecanismo de derivación de los ribosomas se conserva evolutivamente en los pararetrovirus de plantas. [8]
Las proteínas Y del virus Sendai se inician mediante la derivación del ribosoma. Entre los 8 productos de traducción primarios del ARNm de P / C del virus Sendai, el escaneo con fugas explica la traducción de las proteínas C ', P y C, mientras que la expresión de las proteínas Y1 e Y2 se inicia mediante un escaneo discontinuo de derivación ribosómica. El complejo de exploración entra en la tapa 5 'y explora ~ 50 nucleótidos de 5' UTR, y luego se transfiere a un sitio aceptor en los codones de iniciación Y o cerca de ellos. En el caso del virus Sendai, no se requieren secuencias específicas del sitio donante. [9] [10]