La secuencia Shine-Dalgarno (SD) es un elemento fundamental en la maquinaria molecular de bacterias y arqueas. Esta secuencia, que forma parte del sitio de unión ribosomal en el ARN mensajero (ARNm), es la encargada de reclutar el ribosoma para iniciar la síntesis de proteínas, asegurando que la traducción comience en el lugar exacto.
Mecanismo de Reconocimiento
Generalmente ubicada unos 8 nucleótidos antes del codón de inicio AUG, la secuencia SD ayuda a alinear el ribosoma con dicho codón. Una vez que el ribosoma se ha posicionado correctamente, el ARN de transferencia (ARNt) puede comenzar a añadir aminoácidos siguiendo la secuencia de codones.
Interacción con el 16S rRNA
Propuesta por los científicos australianos John Shine y Lynn Dalgarno en 1973, esta secuencia se basa en la complementariedad de bases. En Escherichia coli, por ejemplo, la secuencia consenso de seis bases es AGGAGG. El extremo 3' del ARN ribosomal 16S (rRNA 16S) es rico en pirimidinas y posee una secuencia específica (5'-YACCUCCUUA-3') que reconoce y se empareja con la secuencia rica en purinas de la secuencia Shine-Dalgarno en el ARNm.
Este emparejamiento es crucial por varias razones:
- Distinción de codones: Permite a la célula diferenciar entre el AUG de inicio y otros AUG internos o fuera de marco.
- Tasa de iniciación: El grado de complementariedad influye en la velocidad con la que se inicia la traducción de un gen específico.
Expresión Proteica y Mutaciones
La eficiencia de la traducción en procariontes puede verse alterada por mutaciones en la secuencia Shine-Dalgarno. Si la secuencia cambia, la eficiencia del emparejamiento entre el ARNm y el ribosoma puede disminuir o aumentar, afectando la cantidad de proteína producida. Curiosamente, mutaciones compensatorias en la secuencia terminal del rRNA 16S pueden restaurar la capacidad de traducción si la secuencia SD original ha sido alterada.
Consideraciones en Eucariotas y Terminación
Aunque es característica de procariontes, Shine y Dalgarno propusieron que en eucariotas el extremo 3' del rRNA 18S podría desempeñar un papel en la terminación de la síntesis proteica mediante el emparejamiento con los codones de terminación, debido a la conservación de la secuencia GAUCAUUA-3'OH en diversas especies como Drosophila melanogaster y Saccharomyces cerevisiae.
