転写 (生物学)

転写とは、DNAからRNAが作られるときのことです。情報は、ある分子から別の分子にコピーされます。DNAの配列はRNAポリメラーゼという特殊な酵素によってコピーされ、一致するRNA鎖が作られます。

"すべての生物は、その無数のバリエーションで、自分の遺伝子を読み取るために、ほぼ同じ顕微鏡の機械を使用しています。このマシン - RNAポリメラーゼ - DNAからRNAを生産することによって、私たちの遺伝子のすべてにコード化されている生命の設計図を読むことで最初のステップを取る転写と呼ばれるプロセスを担当しています。"

一致するRNA鎖は「プレメッセンジャーRNA」である。次に、ノンコーディングイントロンはスプライソソームによって取り除かれます。残りのエクソンは、メッセンジャーRNAを作るために一緒に配置されます。

その産物は、DNAから細胞のタンパク質を作る機械に遺伝的なメッセージを運ぶため、メッセンジャーRNA(mRNA)と呼ばれています。転写は、遺伝子の発現につながる最初のステップです。

RNA分子に転写されるDNAの伸長を転写単位という。これが含まれています。

  1. タンパク質の合成を調節する配列
  2. コード化しない配列:イントロン
  3. タンパク質のアミノ酸配列をコードする配列。これらはエクソンと呼ばれる。

DNA複製と同様に、2本のDNA鎖のうち1本だけが転写されます。この鎖はテンプレート鎖と呼ばれ、RNA転写物中のヌクレオチドの配列を整列させるためのテンプレートを提供するので、この鎖はテンプレート鎖と呼ばれます。もう一方の鎖はコーディング鎖と呼ばれています。その配列は、新しく作成された RNA 転写体と同じです(チミンがウラシルに置換されていることを除いて)。

DNA鋳型鎖はRNAポリメラーゼによって3'→5'方向に読み取られ、5'→3'方向に新しいRNA鎖が合成されます。RNAポリメラーゼは、DNA鋳型鎖上の遺伝子(プロモーター)の3'末端に結合し、5'末端に向かって移動する。

ロジャー・D・コーンバーグは、「真核生物の転写の分子基盤の研究」により、2006年のノーベル化学賞を受賞しました。

RNAポリメラーゼ(RNAP)の働き。DNAのヘリックスからメッセンジャーRNA分子を作っています。酵素の一部を透明にして、RNAとDNAが見えるようにした。マグネシウムイオン(黄色)が酵素活性部位にあるZoom
RNAポリメラーゼ(RNAP)の働き。DNAのヘリックスからメッセンジャーRNA分子を作っています。酵素の一部を透明にして、RNAとDNAが見えるようにした。マグネシウムイオン(黄色)が酵素活性部位にある

転写開始の簡易図。RNAP=RNAポリメラーゼZoom
転写開始の簡易図。RNAP=RNAポリメラーゼ

転写伸長の簡易図Zoom
転写伸長の簡易図

転写終了の簡易図Zoom
転写終了の簡易図

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質問と回答

Q: 転写とは何ですか?


A: 転写とは、RNAポリメラーゼという酵素を使って、DNA配列から一致するRNA鎖を作るプロセスのことです。

Q: 転写によって作られた一致するRNA鎖は何になるのですか?


A: 転写によって作られた一致するRNA鎖は、「プレメッセンジャーRNA」になります。

Q: プレメッセンジャーRNAは作られた後、どうなるのですか?


A: プレメッセンジャーRNAは作られた後、スプライソソームによってノンコーディングのイントロンが取り除かれ、残ったエクソンが組み合わされてメッセンジャーRNA(mRNA)が作られます。

Q: mRNAはどんな働きをするのですか?


A: メッセンジャーRNA(mRNA)は、DNAから細胞のタンパク質製造装置へ遺伝子のメッセージを運びます。遺伝子が発現するためには、このメッセージが必要なのです。

Q: 転写ユニットとは何ですか?


A: 転写単位とは、mRNA分子に転写されるDNAのストレッチのことです。タンパク質合成を制御する配列、コードしない配列(イントロン)、タンパク質のアミノ酸配列をコードする配列(エクソン)が含まれています。

Q: 転写の際、mRNAはどのDNA鎖から読み出すのですか?



A: 転写の際、mRNAは2本のDNA鎖のうちの1本から読み取ります。この鎖はmRNA転写物のヌクレオチドを並べるためのテンプレートとなるため、テンプレート鎖と呼ばれます。もう一方の鎖はコーディング鎖と呼ばれ、その配列はウラシルの代わりにチミンが使われている以外は、新しく作られたmRNA転写物の配列と一致しています。

Q: 真核生物の転写に関連して2006年にノーベル化学賞を受賞したのは誰ですか?


A: ロジャー・D・コーンバーグが真核生物の転写に関連する2006年のノーベル化学賞を受賞しました。

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