高校生物DNAの転写(真核生物)

DNAの転写とは、あるDNAの塩基配列に相補的な配列をもつRNAが合成されることをいう。転写によって合成されたRNAをmRNA(メッセンジャーRNA)という。

mRNAは次のように合成される。

・RNAポリメラーゼと基本転写因子が複合体をつくる

・その複合体がDNAに結合する

・鎖が解かれると同時に転写されていく

・mRNA前駆体ができる

・mRNA前駆体からイントロンなどが除去される

(・mRNAが核外に出る)

RNAポリメラーゼ基本転写因子複合体

RNAポリメラーゼはRNAを合成するために必要な酵素であり、これが基本転写因子というタンパク質と結合し、複合体をつくる。

この複合体がもとのDNAのプロモーターという領域に結合する。DNAであればどこでもいいというわけではない。この結合点からDNAの鎖が解かれると同時に、RNAが転写されていく。

転写の規則

A → U T → A G → C C → G

RNAではTの代わりにUが使われる。例えばもとになるDNAの塩基配列が

GGTACCTTAAA

であれば

CCAUGGAAUUU

というRNAが合成される。転写されるDNA鎖をアンチセンス鎖(鋳型鎖)という。上の例でいえばGGTACCTTAAAがアンチセンス鎖である。

mRNA前駆体と選択的スプライシング

転写によって合成されたmRNAは、いわば原始的なRNAであり、mRNA前駆体といわれる。合成後、mRNA前駆体から余計な部分(イントロン部分)が除去されて、いくつかの鎖の断片ができる。この断片が結合したものをmRNAという。

このイントロン部分が除去される過程をスプライシングという。

イントロン部分以外をエキソン部分という。以下、イントロン部分を△、エキソン部分を◯とする。

①△△②△△△③△④ ↓ ① ② ③ ④ ↓ ①②③④

このようにイントロン部分が除去されて、残りのエキソン部分がつながる。

最後の断片が結合する過程において、複数の組み合わせが可能であり、組み合わせによってまったく異なるmRNAができる(同じmRNA前駆体から異なるmRNAができる可能性がある)。これを選択的スプライシングという。

パターン1

①△△②△△△③△④ ↓ ① ② ③ ④ ↓ ①② ③④

パターン2

①△△②△△△③△④ ↓ ① ② ③ ④ ↓ ①②③ ④

パターン1では①②というmRNAと③④というmRNAができるが、パターン2では①②③というmRNAと④というmRNAができる。

真核生物と原核生物の転写の違い

真核生物ではスプライシングが起きるが、原核生物では起きない。原核生物では、mRNA前駆体はそのままmRNAとなる。

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