原核生物のmRNAと真核生物のmRNAの主な違いは、原核生物のmRNAがポリシストロンであるのに対し、真核生物のmRNAはモノシストロンであることである。
また、オペロンの構造遺伝子が複数個、1本のmRNAに転写されるのに対し、真核生物のmRNAは1個の遺伝子が1本のmRNA分子に転写されている。
このほか、原核生物では転写と翻訳が連動しているのに対し、真核生物では転写が完了した後に転写が行われる。
原核生物と真核生物の転写産物は、原核生物mRNAと真核生物mRNAの2つです。
主な対象分野
- 原核生物のmRNAとは
– 定義、構造、下流工程 - 真核生物のmRNAとは
– 定義、構造、下流処理 - 原核生物mRNAと真核生物mRNAの共通点
– 共通点の概要 - 原核生物mRNAと真核生物mRNAの違いとは？
– 主な違いの比較
この記事の重要な単語
真核生物 mRNA、モノシストロン、ポリシストロン、原核生物 mRNA、転写、翻訳
原核生物のmRNAとは？
原核生物のmRNAとは、原核生物において転写の結果生じるmRNAのことである。
一般に、遺伝子をmRNA分子に転写するのは、RNAポリメラーゼが担っている。
しかし、原核生物のmRNAの最大の特徴は、ポリシストロンであることだ。
そのため、1つのmRNA分子には、特定のオペロンに属する複数の構造遺伝子が含まれている。
したがって、同じmRNA分子に、ポリペプチドの開始と終了のための複数の部位が存在することになる。
原核生物の1つのmRNA分子が、数種類のタンパク質を合成できるのはこのためです。
図1: 原核生物のmRNA
さらに、原核生物の転写は、常に翻訳と連動している。
原核生物のmRNAは、DNAが転写されている間に翻訳が開始される。
そのため、原核生物のmRNA分子は、転写後の修飾をほとんど受けません。
また、リボヌクレアーゼによる分解が早く、原核生物mRNAの寿命は短くなる傾向にあります。
真核生物のmRNAとは？
真核生物のmRNAは、真核生物の遺伝子がRNAポリメラーゼによって転写されたものです。
真核生物の遺伝子は個々に発生する。
したがって、1本の真核生物のmRNAには、遺伝子のコーディング領域が1つだけ含まれている。
しかし、原核生物のmRNAと真核生物のmRNAの最も大きな違いの1つは、真核生物のmRNAは転写後の修飾で大きな変化を受けることである。
基本的にこれらの修飾には、ポリアデニル化または3′OH基でのポリAテールの付加、5′キャップの付加、メチル化などが含まれる。
さらに重要なことは、転写後修飾が真核生物のmRNAの安定性を高めるということである。
図2: 真核生物のmRNA
さらに、真核生物の遺伝子にはイントロンが存在し、コーディング領域が途切れている。
そこで、コーディング領域からイントロンを除去する処理がスプライシングです。
エクソンを交互にスプライシングすることで、異なるコーディング領域を作り出すことができる。
さらに、真核生物の転写は核の内部で行われる。
しかし、成熟したmRNAは、転写後の修飾を受けた後、細胞質内に移動して翻訳を受ける。
このように、真核生物では、転写と翻訳は全く別の出来事です。
原核生物と真核生物のmRNAの類似性
- 原核生物のmRNAと真核生物のmRNAは、転写の際に生成される2種類のmRNA分子です。
- 構成要素はRNAヌクレオチドです。
- また、塩基対をもたない一本鎖構造です。
- タンパク質の合成に必要な遺伝子の情報をコード化したものです。
- mRNAの3つの塩基がコドンを形成し、タンパク質の1つのアミノ酸を表している。
- 両者とも開始コドンと停止コドンの2つのコドンを持つ。原核生物と真核生物のmRNAの開始コドンはいずれもAUGです。
- どちらのタイプのmRNAも細胞質で翻訳される。
原核生物と真核生物のmRNAの違い
定義
原核生物のオペロンが転写されてできるmRNAを原核生物mRNA、真核生物の単一遺伝子が転写されてできるmRNAを真核生物mRNAという。
合成
原核生物のmRNAの合成は細胞質で、真核生物のmRNAの合成は核の内部で行われる。
タイプ
また、原核生物のmRNAはポリシストロンであるが、真核生物のmRNAはモノシストロンです。
5′キャップと3′テール
原核生物のmRNAには5′capと3′tailが存在しないが、真核生物のmRNAには5′capと3′tailの両方が存在する。
翻訳
原核生物では転写と翻訳が連動しているが、真核生物では転写が完了した後に行われる。
リボソーム結合部位
原核生物のmRNAにはリボソーム結合部位があり、これはシャイン・ダルガーノ配列であるが、真核生物のmRNAの5′キャップはリボソームをリクルートする役割を担っている。
寿命
原核生物のmRNAの寿命は非常に短く、真核生物のmRNAは比較的安定している。
転写後修飾（Post Transcriptional Modifications
原核生物のmRNAはほとんど転写後修飾を受けないが、真核生物のmRNAは主要な転写後修飾を受ける。
結論
基本的に原核生物のmRNAは、原核生物が作り出すmRNAの一種である。
また、特定のオペロンの複数の構造遺伝子から構成されるポリシストロン型です。
原核生物のmRNAは、転写後の修飾をほとんど受けていない。
一方、真核生物のmRNAは、単一の遺伝子のコード領域からなるタイプです。
しかし、5′キャップと3′テールの付加、スプライシングなど、転写後の大きな修飾を受けている。
従って、原核生物のmRNAと真核生物のmRNAの主な違いは、その構造と修飾にある。
