translatiecontrole

Translatiecontrole is het proces waarbij de omzetting van mRNA naar eiwit wordt gereguleerd zonder noodzakelijke veranderingen in de hoeveelheid mRNA. Het maakt snelle en gerichte aanpassingen mogelijk aan de eiwitproductie die nodig is onder veranderende cellulaire omstandigheden en speelt een centrale rol in post-transcriptionele regulatie.

In eukaryote cellen ligt de regulatie van translatie vaak bij de initiatie. Belangrijke factoren zijn onder andere eIF4E (capherkenning), eIF4G en eIF4A; regulatie vindt plaats via mTOR-signalisering en 4E-BP-eiwitten die capbinding beperken. Stress kan leiden tot fosforylatie van eIF2α, waardoor de globale initiatie vertraagt. Daarnaast kunnen upstream open reading frames (uORFs) in de 5' UTR, IRES-elementen en microRNA’s of RNA-bindende eiwitten de vertaling van specifieke mRNA’s verhogen of verlagen. Ook mRNA-modificaties zoals m6A kunnen vertaalprofielen veranderen.

In prokaryoten en archaea verloopt translatiecontrole vaak via de toegankelijkheid van de ribosome binding site (RBS) en via regulerende small RNAs die de RBS bedekken of blootleggen. Eiwitten en riboswitches koppelen metabolische toestand aan translatie. Attenuatie en de koppeling tussen transcriptie en translatie dragen bij aan controlemechanismen.

Voorbeelden zijn onder meer de regulatie van ferritine-vertaling via ijzerniveaus: bij laag ijzer bindt een ijzeregulerend eiwit aan een ijzervoorzieningsdeel (IRE) en blokkeert vertaling; bij hoog ijzer gaat translatie door. In gist regelt translatie van GCN4 via upstream ORFs tijdens aminozuurtekort. Translatiecontrole is relevant voor ontwikkeling, stressrespons en ziekte en wordt gezien als potentieel doelwit in geneeskunde en biotechnologie.