No siempre es el caso de que AUG sea el codón de inicio o que fMet sea el primer aminoácido. Para los experimentos originales para determinar el código genético de Khorana, Nirenberg y Leder, pudieron sintetizar péptidos sin usar un codón de inicio AUG.
El codón de inicio no es el típico metionil-tRNA sino el N-formil-metionil-tRNA (fMet-tRNA). Por lo que puedo decir, el N-formil-metionil-tRNA es reconocido por el Factor de Iniciación 2 (IF2)
Aquí está el camino para el eucariota IF2. El procariota IF2 funciona de manera ligeramente diferente pero con la misma idea general.
Si tuviera que adivinar por qué el fMet-tRNA es importante y específico, es el único tRNA que comienza en el sitio P donde todos los demás tRNA entran en el sitio A. Por qué es así, no tengo ni idea, pero me imagino que los nuevos datos de molécula única y cyro-EM en la traducción deberían proporcionar algunas pistas.
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Puedo imaginar todo tipo de formas de cambiar la especificidad del fMet-tRNA. Los experimentos de bioquímica han podido hacer que el fMet-tRNA se convierta en un tRNA iniciador en un tRNA de alargamiento. Me imagino que puede intercambiar los dominios para convertir otro ARNt en un ARNt iniciador. [1]
Los experimentos de reemplazo de metionina han demostrado que el fMet-tRNA cargará aminoácidos no naturales. Este es un método bastante común para la incorporación de aminoácidos no naturales. Finalmente, me imagino que cambiar el anticodón de CAU sería suficiente para que el fMet-tRNA ya no sea específico de AUG.
De vuelta a la pregunta. ¿Por qué AUG y por qué metionina? Como sugirió el usuario de Quora, probablemente sea por casualidad. Sin embargo, la especificidad parece provenir del fMet-tRNA que es reconocido por los factores de iniciación y que el tRNA reconoce AUG y metionina. Ciertamente no tiene que ser así.
[1] Mutantes de Escherichia coli formylm … [Proc Natl Acad Sci US A. 1987]