杜克大学(Duke University, Durham)的研究团队发现，RNA发夹结构能够促进上游启动密码子(uAUGs)的高效翻译，从而在mRNA翻译过程中引发情境依赖性的交通堵塞现象。
在《自然》杂志上发表的论文《无处不在的下游RNA发夹动态地决定了开始密码子的选择》中，研究小组阐述了他们在拟南芥中发现的一种翻译调控机制，并指出在人体中也存在类似的机制。同一期刊中的一篇新闻与观点文章对该团队的研究进行了讨论。
基因组由指示何时开始和停止RNA片段转录的指令构成，这些片段可能包含多个起始密码子，核糖体可以选择性地将这些密码子作为翻译蛋白质的起点。目前的研究揭示了一种在潜在起点之间进行选择的机制。
核糖体亚基在mRNA分子上组装并扫描以寻找AUG启动密码子以启动蛋白质合成。有时，遇到的第一个起始密码子会被用作起始密码子，而有时则不会被识别。如果未被识别，核糖体会继续向下扫描mRNA，可能会找到另一个起点或更易识别的起点（主AUG）。
研究表明，当mRNA在两个起始密码子之间存在发夹环时，扫描过程会减缓，从而为上游起始密码子(uAUG)的识别提供更多时间，导致从该起始点开始的翻译率提高。
在elf18（细菌蛋白片段）引发的免疫反应中，研究者对拟南芥幼苗进行了研究，以探讨密码子选择的变化。结果显示，在elf18的影响下，上游起始密码子的核糖体活性降低，表明在这种条件下，翻译优先从更易识别的起始点（主AUG）开始。
该研究还确定了RNA解旋酶，特别是rh37样解旋酶，在拟南芥免疫应答过程中负责解开靠近uAUGs的发夹结构。在免疫反应中，这些解旋酶的水平升高消除了由发夹引起的交通堵塞，从而增加了替代起始密码子的翻译，导致不同蛋白质的产生。
这种“如果这样，那么那样”的机制类似于逻辑门，允许相同的mRNA片段在特定情况下产生不同的蛋白质。
研究人员在ATF4的起始密码子下游引入了一个发夹结构。ATF4是一种已知的哺乳动物应激反应基因，在细胞应激条件下表达水平较高。这种情况通过增强一个不太被识别的起始密码子的翻译起始来抑制ATF4的翻译。
研究人员对与乳腺癌相关的BRCA1 mRNA的突变版本进行了体内分析。已知突变体BRCA1 mRNA通过多个起始密码子进行调节。该分析使用SHAPE-MaP技术检测到uAUG2和uAUG3下游的活性显著降低，表明在哺乳动物转录本中存在发夹结构。
实验结果表明，上游启动密码子和下游发夹结构介导的翻译起始机制不仅限于植物，也在人体细胞中发挥作用。这表明在不同生物体中，翻译起始的密码子选择存在普遍的逻辑门机制，具有保守的进化意义和未来的治疗靶向潜力。
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