伝令RNA

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リボソームは、一連の伝令RNAen: Messenger RNA)を読み取り、転移RNAen: Transfer RNA (TRNA))に結びついたアミノ酸から所定のタンパク質を組み立てる。
小胞体に分泌されるタンパク質を組み立てているリボソーム

分子生物学において、伝令RNA(でんれいRNA、メッセンジャーRNA、英語:messenger RNA)は、蛋白質翻訳され得る塩基配列情報と構造を持ったRNAのことであり、通常mRNAと表記される。DNAに比べてその長さは短い。DNAからコピーした遺伝情報を担っており、その遺伝情報は、特定のアミノ酸に対応するコドンと呼ばれる3塩基配列という形になっている。

mRNAはDNAから写し取られた遺伝情報に従い、タンパク質を合成する(詳しくは翻訳)。翻訳の役目を終えたmRNAは細胞に不要としてすぐに分解され、寿命が短く、分解しやすくするために1本鎖であるともいわれている。

古細菌および細菌では転写されたRNAはほぼそのままでmRNAとして機能する。一方真核生物では転写されたmRNA前駆体はいくつかの切断(スプライシング)、修飾といったプロセシングを受けたのちに成熟mRNAになる。

真核生物のmRNAはRNAポリメラーゼIIによって転写されたRNAに由来する。5'末端にはm7Gキャップがあり、3'末端は一般にポリアデニル化される(poly (A)鎖で終了している)。これらの構造やmRNAの塩基配列は翻訳活性やmRNAの分解を制御する機能も持っている。古細菌、細菌も3'末端に短いpoly (A)鎖を持つが、5'末端のキャップ構造は持たない。

poly (A)鎖はrRNAtRNAには存在しないmRNAの特徴であるとされており、このことを利用してmRNAを特異的に精製することができる。また、mRNAを鋳型にしてDNA逆転写酵素によって合成することができ、これはcDNAと呼ばれる。cDNAは遺伝子が働いていることの非常に信頼性の高い証拠であり、ゲノムプロジェクトによって得られた大量のシークエンスデータの中から遺伝子を探す作業を補助することができる。

伝令RNAの存在を最初に理論的に示唆したのは、1965年に揃ってノーベル生理学医学賞を受賞したフランスの生物学者ジャック・モノー(1910年〜1976年)とフランソワ・ジャコブ(1920年〜2013年)であった[1]。それに引き続いて1961年のうちに、フランソワ・ジャコブ自身や、南アフリカ連邦生まれの生物学者シドニー・ブレナー(1927年〜2019年。2002年のノーベル生理学医学賞受賞者)、アメリカ合衆国の遺伝学分子生物学マシュー・メセルソン(1930年〜)らによって、その存在が実証された[2]

遺伝子発現とRNA[編集]

遺伝子発現のプロセスの一つ、転写細胞核内にて行われる。DNAに刻まれた遺伝情報遺伝子)は、RNA合成酵素によりmRNAに転写される。DNAがすべて転写されるのではなく、必要な分だけ転写される。遺伝情報はmRNAの塩基によってコドンの形式でコードされ、全20種類のアミノ酸に対応している。遺伝情報を受け継いだmRNAは核から細胞質へ出て、リボソームに付着する。ここでmRNAの遺伝情報に従い、特定のタンパク質が合成される。

RNA 中の翻訳領域[編集]

翻訳段階においてmRNA の情報は一部分しか解読されない。各mRNA のタンパク質翻訳領域はコーディング領域と呼ばれ、1つのコーディング領域は1つのタンパク質を指定している。翻訳は開始コドンから始まり、終止コドンで終了する。コーディング領域の両端がmRNA の両端に届くことはなく、開始コドン上流に5' 非翻訳領域(five prime untranslated region:5' UTR)があり、終止コドン下流に3' 非翻訳領域(three prime untranslated region:3' UTR)が存在する。

真核生物におけるmRNA の殆どはモノシストロン性のmRNA(monocistronic mRNA)で1 つのタンパク質を翻訳する一方で、原核生物のmRNA の多くはポリシストロン性のmRNA(polycistronic mRNA)で幾つかのタンパク質を翻訳する。

また、近年ではpoly (A) 鎖や5' 末端のキャップ構造を持ちながら、コーディング領域を持たずにノンコーディングRNA としてはたらくRNA も確認されている。

脚注[編集]

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  1. ^ F. Jacob, J. Monod "Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins". Journal of Molecular Biology, 3 (1961), pp. 318-356.
  2. ^ Cobb, Matthew (29 June 2015). “Who discovered messenger RNA?”. Current Biology 25 (13): R526–R532. doi:10.1016/j.cub.2015.05.032. PMID 26126273. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215006065 2020年7月2日閲覧。. 

関連項目[編集]