Các mã bắt đầu thay thế là các mã mở đầu khác với codon AUG tiêu chuẩn và được tìm thấy ở cả hai loại sinh vật nhân sơ (vi khuẩn) và sinh vật nhân chuẩn. Các codon khởi đầu thay thế vẫn được dịch mã là Met khi chúng bắt đầu đợc tổng hợp protein (ngay cả khi codon đó mã hóa một amino acid khác). Điều này là do một RNA vận chuyển (tRNA) riêng biệt được sử dụng để bắt đầu dịch mã.[1]

Các chương trình tin sinh học thường cho phép các codon khởi đầu thay thế khi tìm kiếm các gen mã hóa protein.

Sinh vật nhân chuẩn

Các codon khởi đầu thay thế (khác AUG) là rất hiếm trong hệ gen nhân chuẩn. Tuy nhiên, các codon bắt đầu khác AUG xảy ra tự nhiên đã được ghi nhận tại một số mRNA tế bào.[2] Bảy trong số chín thay thế nucleotide đơn có thể có ở codon khởi đầu AUG của enzyme dihydrofolate reductase có chức năng như các điểm bắt đầu dịch mã ở các tế bào động vật có vú.[3] Ngoài con đường Met-tRNA với codon AUG kinh điển, các tế bào động vật có vú có thể bắt đầu dịch với leucine bằng cách sử dụng một leucyl-tRNA đặc biệt dịch mã cho codon CUG..[4][5]

Hệ gen ty thể (và nhân sơ) sử dụng mã bắt đầu thay thế đáng kể hơn (AUA và AUU ở người và chủ yếu là GUG và UUG ở bọn nhân sơ).[6]

Sinh vật nhân sơ

E. coli sử dụng 83% AUG (3542/4284), 14% (612) GUG, 3% (103) UUG [7] và một hoặc hai codon khác (ví dụ, AUU hoặc có thể là CUG).[8][9]

Các vùng mã hóa nổi tiếng mà không dùng codon khởi đầu AUG có thể kể đến như gen lacI (GUG)[10][11] và lacA (UUG) [12] trong operon lac ở E. coli. Hai nghiên cứu gần đây đã độc lập cho thấy rằng 17 codon khởi đầu không phải AUG có thể bắt đầu dịch mã ở E. coli.[13][14]