Shine-Dalgarno-sekvens

Shine-Dalgarno-sekvensen är en signal i det budbärar-RNA (mRNA) som styr var översättningen av den genetiska koden ska börja. Den upptäcktes på 1970-talet av de australiska forskarna John Shine och Lynn Dalgarno, och har fått sitt namn efter dem. Sekvensen finns hos bakterier och andra prokaryoter, alltså organismer utan cellkärna.

För att ett protein ska kunna byggas måste ribosomen, cellens proteinfabrik, först placera sig korrekt på mRNA-molekylen. Här spelar Shine-Dalgarno-sekvensen en avgörande roll. Den ligger några baspar uppströms (före) det så kallade startkodonet, som nästan alltid är AUG. En vanlig variant av sekvensen är AGGAGG, även om den kan se något olika ut mellan olika gener och arter.

Själva mekanismen bygger på basparning. Ribosomens lilla subenhet innehåller en RNA-molekyl som kallas 16S rRNA. I änden av denna finns en sekvens som är komplementär till Shine-Dalgarno-sekvensen. När de två sekvenserna binder till varandra fästs ribosomen på exakt rätt ställe, så att proteinsyntesen kan starta vid rätt kodon. Utan denna inpassning skulle ribosomen riskera att börja läsa på fel plats, vilket skulle ge felaktiga proteiner.

Ett konkret exempel: tänk dig en mRNA-sträng där sekvensen ...AGGAGG...AUG... förekommer. Ribosomens 16S rRNA känner igen AGGAGG-delen, glider på plats och börjar bygget vid AUG. Avståndet mellan de två delarna är viktigt, ofta runt 5 till 10 baser, eftersom det avgör hur effektivt översättningen kommer igång.

Det är värt att notera att eukaryoter, som människor, djur och växter, saknar en Shine-Dalgarno-sekvens. Deras ribosomer hittar startpunkten på ett annat sätt, bland annat via en så kallad kapstruktur i mRNA:ts ända. Detta är en av flera grundläggande skillnader mellan prokaryot och eukaryot genuttryck.

Kunskapen om Shine-Dalgarno-sekvensen har stor praktisk betydelse inom genteknik. När forskare vill få bakterier som E. coli att tillverka ett önskat protein, till exempel insulin, behöver de bygga in en fungerande sekvens i sina konstruktioner. Genom att finjustera sekvensen kan man styra hur mycket protein som produceras.