アールエヌエーとは? わかりやすく解説

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RNA

別表記:アールエヌエー

「RNA」とは・「RNA」の意味

RNA(ribonucleic acid)とは、糖成分リボースをもつ核酸のことである。DNAとは異なり一本鎖で、アデニン(A)ウラシル(U)グアニン(G)シトシン(C)4種類塩基から成っている。RNAにはmRNAtRNArRNAなどの種類があり、それぞれ働き異なる。

生物遺伝情報DNA塩基配列含まれており、この遺伝情報をもとに、タンパク質合成されるが、この一連の流れを「遺伝子の発現」と呼び、その中にRNAも関わってくる。DNAからタンパク質合成する中で転写翻訳といった過程があり、この過程に関わってくるのがRNAである。

遺伝子発現する過程では、DNA転写されてRNAとなり、翻訳することによってタンパク質合成される転写過程では、DNAの二重らせんがほどけ、一方の鎖となったDNAをもとに、RNAに情報転写しmRNAをつくる。ここまで転写であり、この後合成されmRNA端から3塩基ずつ解読していき、対応するアミノ酸結合していく過程翻訳と呼ぶ。ここで解読された3塩基組み合わせコドンと言いtRNAというRNAの一つが、それぞれのコドン対応するアミノ酸を、タンパク質合成する装置であるリボソームへと運ぶ。

人間は、遺伝情報としてDNA用いられているが、ウイルスは、DNAウイルスRNAウイルス両方存在している。主なDNAウイルスヘルペスウイルスアデノウイルスHBVHPVなどであり、RNAウイルスコロナウイルスロタウイルスインフルエンザウイルス麻疹ウイルスなどが挙げられる基本的にRNAウイルスDNAウイルス比べて変異起こしすいとされている。

特定の配列をもつRNAを検出する方法として、ノーザンブロッティングという手法がある。遺伝子パターン機能について調べる時、設計図であるDNA調べるほかに、転写翻訳といった、遺伝情報重要な部分で、様々な制御起こっているとされており、この部分深く関わっているRNAの挙動調べることは重要であるうえ、RNAを検出することにより、その遺伝子どのような挙動を示すのか、知ることができる。核酸抽出した後、RNAが分解しないよう、デオキシリボヌクレアーゼ用いてDNA部分消し展開する検出したいRNAの配列相補的な配列をもつプローブ結合させることで、RNAの量やサイズ検出することができる。

転写によって細胞分化調整されている以上、遺伝子の発現流れの中で起こるミス人体にとって好ましくないことが多い。正常な細胞であれば遺伝子の発現制御され適切な機能を果たすことができるが、がん細胞などによる遺伝子異常は、様々な方法遺伝子の発現異常をきたす恐れがある遺伝情報持っているmRNAもとより情報持っていないノンコーディングRNAも、遺伝子の発現抑制その他のプロセス関与しているため、がんの発生進展において、RNAレベルでの異常が重要であると言われている。そのため、RNAの部分重点をおいたバイオマーカーや、治療薬探索が行われている。

創薬分野においてもRNAは重要なポイントとされている。RNAを標的とする医薬品の開発色々と行われており、特に抗菌薬分野においては、既に実用化されているものも少なくない従来のRNAをターゲットとした抗菌薬では、限られた代謝経路ターゲットとなっているため、耐性菌の出現などが問題になっている。そこで、mRNAへの結合によって、遺伝子発現制御するリボスイッチ呼ばれる部分が、新たな標的一つとして注目されているリボスイッチ原核生物mRNA存在しており、人間には存在しないため、ここをターゲットとした医薬品は、人体好ましくない作用引き起こす恐れ少ないと考えられている。また、これまでの抗菌薬とは作用機序異なるため、従来抗菌薬耐性持っていたに対して効果期待できるとされている。

「RNA」の熟語・言い回し

RNAにはいくつ種類があり、それぞれ働き異なる。大きく分類すると、mRNAそれ以外分類することができ、mRNAは、タンパク質翻訳するための配列転写しているRNAで、それ以外翻訳受けないRNAをノンコーディングRNAと呼ぶ。代表的なRNAとして、mRNAtRNArRNA挙げられるが、他にもいくつか種類がある。

tRNAとは


tRNAとは、トランスファーRNA略したものであり、転移RNAとも呼ばれる翻訳時にタンパク質合成装置であるリボソームアミノ酸を運ぶ役目を持つ。tRNA1種類アミノ酸にしか結合できないため、体内には多くtRNA存在している。RNAの中でもtRNAは特に修飾を受けやすく翻訳効率化安定性関係している。

mRNAとは


mRNAとは、DNAから遺伝情報転写されたRNAのことであり、メッセンジャーRNA呼ばれる遺伝情報転写されmRNAは、タンパク質設計するエキソン呼ばれる部分と、設計不要なイントロン呼ばれる部分持っており、イントロン取り除きエキソンを繋ぐことを、スプライシングと呼ぶ。mRNA末端修飾が入ることによって、リボソーム結合しやすくなり、分解酵素による分解を防ぐことができる。mRNA末端それぞれ3’と5’と表記されるが、これは、DNAやRNAの糖部分塩基結合している部分を1’とし、そこから順に番号ふること表記上の慣例となっており、それに従って番号振った結果、5’と3’が連結関与しているため、このような表記となっている。基本的にタンパク質翻訳は、5’から3’方向向かって行われるそれぞれの末端にはキャップ構造呼ばれる結合や、ポリA化と呼ばれる合成付加がされており、それぞれタンパク質合成開始促進や、安定化寄与している。

設計図そのものであるDNAは非常に安定しており、壊れにくいが、mRNAは、コピーした情報の内容によって、分解されすいものから分解されくいものまで様々である。コロナウイルスワクチン一つであるmRNAワクチンは、mRNA特徴活かしたワクチンである。ウイルスの設計図であるmRNA接種することにより、情報をもとに、細胞内スパイクタンパク質産生されコロナウイルス対抗するための中和抗体産生や、細胞性免疫応答誘導されるという仕組みである。体内入ったmRNAは、人体取り込まれたのち、速やかに分解されることも特徴一つである。

rRNAとは


rRNAとは、リボソームRNAのことであり、リボソーム構成する因子である。rRNAリボソームの中で触媒作用有し翻訳の際にアミノ酸結合していく際のペプチド結合に関わっている。リボソームとは、巨大なRNAタンパク質複合体であり、大小二つサブユニットから出来ている。真核生物リボソームは80Sであり、40Sの小サブユニットと、60S大サブユニットから構成されている。40Sや60SのSは沈降速度指しており、Sの値が大きいほど沈降速度速い

snRNAとは


snRNAとは、small nuclear RNAのことであり、内に存在する核内低分子RNAのことである。スプライシングなどに関与している。

snoRNAとは


snoRNAとは、small nucleolar RNAのことであり、核小体低分子RNAのことである。核小体存在しており、ノンコーディングRNA一種である。RNA遺伝子化学修飾関与している。

miRNAとは


miRNAとは、転写後の遺伝子発現関わるRNAのことである。主にmRNA分解や、翻訳抑制行っている。

siRNAとは


short interfering RNAのことであり、主にmRNA制御感染防御に関わっている。

piRNAとは


PIWI-interacting RNAのことであり、ゲノム安定性制御に関わっている。

RNAポリメラーゼとは


RNAポリメラーゼとは、RNAを合成する酵素のことである。真核生物において、RNAポリメラーゼ3種存在しており、それぞれ転写するRNAが異なる。

アール‐エヌ‐エー【RNA】

読み方:あーるえぬえー

ribonucleic acid》⇒リボ核酸



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