モノシストロンとポリシストロンmRNAの主な違いは、モノシストロンmRNAが単一のタンパク質を産生するのに対し、ポリシストロンmRNAは機能的に関連した複数のタンパク質を産生する点です。
さらに、真核生物はモノシストロン型mRNAを、原核生物はポリシストロン型mRNAを有している。
mRNAにはモノシストロンとポリシストロンの2種類があり、ポリペプチド配列に解読することができる。
ほとんどのmRNAはモノシストロンであり、ポリシストロンであるものは少ない。
モノシストロンmRNAとは？
真核生物のmRNAのうち、1つのシストロンからなるものを指す。
そのため、1つのタンパク質を生産することができる。
遺伝子の新生転写物をプレmRNAと呼ぶ。
プレmRNAとその他の核内RNAを総称して、不均一核RNA（hnRNA）と呼ぶ。
これらはタンパク質と結合し、核内で不均一核リボ核タンパク質（hnRNP）を形成しています。
hnRNAの一部は、転写後に修飾されて成熟RNAとなり、細胞質へ移動して翻訳される。
5’キャップの付加は、転写後修飾の最初の段階です。
これは、RNAポリメラーゼIIのCTD（リン酸化カルボキシル末端テールドメイン）に結合する二量体キャッピング酵素によって触媒される。
もう一つの転写後修飾は3’ポリアデニル化で、3’末端にポリアデニリル部分を共有結合で付加させる。
ポリAテールは、mRNA分子を分解から保護しながら、細胞質への輸送を促進する。
RNAスプライシングは、転写後修飾のもう一つのイベントです。
この際、イントロンが除去され、エクソンがスプライシングされる。
ポリシストロンmRNAとは？
原核生物のmRNAのうち、2つ以上のシストロンから構成されるものをポリシストロン型mRNAという。
葉緑体やミトコンドリアが産生するmRNAもポリシストロン型です。
原核生物では、機能的に関連した遺伝子が、必要なときにすべてのタンパク質が一度に転写されるように集団で集合している。
lacZ、lacY、lacAの3つの遺伝子は、それぞれβ-ガラクトシダーゼ、β-ガラクトシドパーミアーゼ、β-ガラクトシドトランスアセチラーゼ酵素をコードしている。
いずれの酵素もラクトースの代謝に関与している。
図2: Lacオペロン
ポリシストロン型mRNAを生成するオペロンは、リーダー配列とトレーラー配列から構成される。
リーダー配列は最初の遺伝子で、その後にインターシストロン領域と2番目の遺伝子の配列が続く。
トレーラ配列は最後の遺伝子です。
オペロンの転写は1つのプロモーターによって制御される。
しかし、各シストロンには、転写開始部位と転写終結部位が存在する。
モノシストロンとポリシストロンmRNAの類似性
- タンパク質に翻訳されるmRNAには、モノシストロン型とポリシストロン型があります。
- どちらのmRNAも、タンパク質コード領域を挟むように非翻訳領域が存在する。
- どちらも1つのプロモーターのもとで転写される。
モノシストロンとポリシストロンmRNAの違い
定義
モノシストロンmRNAとは、単一のシストロンを持つmRNAを指し、ポリシストロンmRNAとは、2つ以上のシストロンを持つmRNAを指します。
で発見されました。
モノシストロンmRNAは真核生物に、ポリシストロンmRNAは原核生物に存在する。
から転写されたものです。
遺伝子が転写されるとモノシストロンのmRNAが生成され、オペロンが転写されるとポリシストロンのmRNAが生成される。
金額
ほとんどのmRNAはモノシストロンであり、ポリシストロンであるものは少数です。
読書枠を開く
モノシストロンmRNAは1つのオープンリーディングフレームから構成され、ポリシストロンmRNAは複数のオープンリーディングフレームから構成されています。
翻訳開始サイト/翻訳終了サイト
モノシストロンmRNAは翻訳開始点/翻訳終結点が1つで、ポリシストロンmRNAは翻訳開始点/翻訳終結点が複数ある。
タンパク質の数
モノシストロンmRNAは1つのタンパク質を生成し、ポリシストロンmRNAは複数のタンパク質を生成することができます。
関係
モノシストロンmRNAは互いに関係がないが、ポリシストロンmRNAはオペロンが転写されて作られるため、機能的に関係があります。
転写後の修飾
モノシストロンmRNAは転写後修飾を受け、ポリシストロンmRNAは転写後修飾を受けません。
結論
モノシストロンmRNAは1つのシストロンで構成され、ポリシストロンmRNAは2つ以上のシストロンで構成されている。
原核生物のオペロンがポリシストロン型mRNAを産生するのに対して、真核生物の遺伝子の多くはモノシストロン型mRNAを産生する。
モノシストロンとポリシストロンmRNAの主な違いは、mRNA中のシストロンの数です。
