تسلسل شاين-دالغارنو (Shine–Dalgarno sequence)

يُعد تسلسل شاين-دالغارنو (SD) جزءاً أساسياً، وأحياناً جزئياً، من موقع ربط الريبوسوم في الرنا المرسال (mRNA) الخاص بالبكتيريا والعتائق. يقع هذا التسلسل عادةً على بُعد حوالي 8 قواعد نيوكليوتيدية قبل كودون البدء (AUG)، ويلعب دوراً محورياً في توجيه الريبوسوم إلى الموقع الصحيح لبدء عملية تخليق البروتين.

آلية التعرف وبدء الترجمة

اقترح العالمان الأستراليان جون شاين ولين دالغارنو هذا التسلسل في عام 1973. ومن خلال أبحاثهما، وجدا أن الطرف '3 من الرنا الريبوسومي 16S (16S rRNA) في بكتيريا إيشيريشيا كولاي (E. coli) غني بالبيريميدينات وله تسلسل محدد هو 5'-YACCUCCUUA-3'.

التكامل القاعدي

يعمل هذا التسلسل في الرنا الريبوسومي على التعرف على التسلسل المكمل له الغني بالبيورينات 5'-AGGAGGU-3' الموجود في الرنا المرسال. هذا الاقتران القاعدي بين تسلسل شاين-دالغارنو في mRNA والطرف '3 من 16S rRNA هو أمر بالغ الأهمية لبدء الترجمة بواسطة الريبوسومات البكتيرية.

تمييز كودونات البدء

تسمح هذه العلاقة التكاملية للخلية بالتمييز بين كودونات AUG التي تبدأ الترجمة فعلياً وبين تسلسلات AUG الداخلية أو تلك التي تقع خارج إطار القراءة الصحيح. كما تؤثر درجة قوة هذا الاقتران القاعدي على معدل بدء الترجمة عند كودونات البدء المختلفة.

التواجد والتنوع

ينتشر تسلسل شاين-دالغارنو بشكل شائع في البكتيريا، ولكنه أقل شيوعاً في العتائق. كما يوجد في بعض نسخ الرنا الموجودة في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. يختلف التسلسل قليلاً بين الكائنات؛ ففي بكتيريا E. coli يكون التسلسل AGGAGGU، بينما يسود التسلسل الأقصر GAGG في الجينات المبكرة لفيروس T4 الذي يصيب هذه البكتيريا.

إنهاء الترجمة في حقيقيات النوى

في عام 1973، اقترح دالغارنو وشاين أن الطرف '3 من الرنا الريبوسومي الصغير 18S في حقيقيات النوى قد يلعب دوراً في إنهاء تخليق البروتين من خلال الاقتران القاعدي مع كودونات الإنهاء. لاحظ الباحثون أن التسلسلات الطرفية لـ 18S rRNA في ذبابة الفاكهة، والخميرة، وخلايا الأرانب متطابقة (GAUCAUUA-3'OH)، مما يشير إلى أهميتها الوظيفية نظراً لاحتوائها على المكملات لكودونات الإنهاء الثلاثة في حقيقيات النوى (UAA, UAG, UGA).

تأثير الطفرات على تعبير البروتين

يمكن أن تؤدي الطفرات في تسلسل شاين-دالغارنو إلى زيادة أو تقليل كفاءة الترجمة في بدائيات النوى. يحدث هذا بسبب تغير كفاءة الاقتران بين mRNA والريبوسوم. ومن المثير للاهتمام أن الطفرات التعويضية في تسلسل 16S rRNA الطرفي يمكن أن تعيد عملية الترجمة إلى طبيعتها، مما يؤكد العلاقة المباشرة بين التسلسلين.