RNAスプライシング

RNAスプライシングは、遺伝子転写の段階である。DNAのコードをタンパク質に伝えるメッセンジャーRNA(mRNA)は、2段階で作られる。

第一段階では、それぞれの遺伝子がプレmRNAに翻訳されます。その後、プレmRNAのエクソンがスプライシングによって結合されるが、これはスプライセオソームで行われる。

これが必要なのは、遺伝子がエクソンと呼ばれるコード部分と、イントロンと呼ばれる非コード部分に分かれているからである。エクソンはスプライシングによって結合される。

つまり、分子生物学的には、スプライシングとは、イントロンが除去され、エクソンが結合されるプロセスなのです。これにより、最終的なmRNAが作られます。このメッセンジャーRNAは、翻訳によって正しいタンパク質を作るために使われます。

プレmRNAのエクソンとイントロン、およびスプライシングによる成熟mRNAの形成を簡単に図示したもの。UTRは、mRNAの末端にあるエクソンの非コード部分。Zoom
プレmRNAのエクソンとイントロン、およびスプライシングによる成熟mRNAの形成を簡単に図示したもの。UTRは、mRNAの末端にあるエクソンの非コード部分。

代替スプライシング

多くの場合、スプライシングプロセスでは、同じメッセンジャーRNAのエクソンの構成を変化させることによって、さまざまなユニークなタンパク質が作られます。この現象を代替スプライシングと呼びます。代替スプライシングには様々な方法があります。エクソンを伸ばしたり、スキップしたり、イントロンを残したりすることができる。

真核生物と原核生物の比較

スプライシングは、生命のすべての王国や領域で行われていますが、スプライシングの範囲や種類は、主要な部門間で大きく異なる場合があります。真核生物は、多くのタンパク質をコードするメッセンジャーRNAといくつかのノンコーディングRNAをスプライシングする。一方、原核生物はほとんどスプライシングを行いません。もう一つの重要な違いは、原核生物にはスプライソソームが存在しないことである。

ディスカバリー

フィリップ・シャープリチャード・ロバーツは、イントロンとスプライシングプロセスの発見により、1993年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。

1977年、シャープ研究所とロバーツ研究所の研究により、高等生物の遺伝子はDNA分子に沿って複数の異なるセグメントに分かれている「スプリット」であることが明らかになった。

遺伝子のコード領域は、タンパク質の発現に関与しない非コードDNAによって分離されている。非コード領域であるイントロンは、シャープが「スプライシング」と呼ぶプロセスで前駆体mRNAから切り離される。分割された遺伝子構造は、ほとんどの真核生物の遺伝子に共通していることがわかった。

質問と回答

Q: RNAスプライシングとは何ですか?


A: RNAスプライシングとは、プレmRNAのイントロンを取り除き、エクソンを結合して、タンパク質の生産に使われる最終mRNAを作るプロセスのことです。

Q: RNAスプライシングの目的は何ですか?


A: RNAスプライシングの目的は、イントロンと呼ばれる非コード部分を取り除き、エクソンと呼ばれるコード部分を結合して、タンパク質の生産に使用できる最終的なmRNAを作成することです。

Q: メッセンジャーRNAとは何ですか?


A: メッセンジャーRNA(mRNA)とは、DNAからタンパク質に遺伝暗号を伝達するRNAの一種です。

Q: メッセンジャーRNAを作るには、何段階あるのですか?


A: メッセンジャーRNAを作るには、2つの段階があります。

Q: メッセンジャーRNAの構築の第一段階では何が起こるのですか?


A: メッセンジャーRNAの構築の第一段階では、各遺伝子がプレmRNAに翻訳されます。

Q: スプライセオソームとは何ですか?


A: プレmRNA中のイントロンを取り除き、エキソンを結合するRNAスプライシングを行う細胞内の機械です。

Q: メッセンジャーRNAから正しいタンパク質はどのように作られるのですか?


A: 正しいタンパク質は、メッセンジャーRNAから、mRNAの遺伝暗号を使ってアミノ酸を組み立ててタンパク質にする翻訳というプロセスによって作られます。

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