主な違い – mRNA tRNA vs rRNA
mRNA、tRNA、rRNAは、細胞内に存在する3種類のRNAのうち、主要なものです。
一般的にRNAは、アデニン、グアニン、シトシン、ウラシルの4つの糖から構成される一本鎖の分子で、その構造は、アデニン、グアニン、シトシンの4つの糖から構成されている。
五炭糖は、すべてのRNAヌクレオチドに含まれるリボースです。
RNAは、RNAポリメラーゼという酵素の助けを借りて、転写によって作られる。
RNAの種類によってその機能は大きく異なるが、3種類のRNAはいずれも主にタンパク質合成に関与している。
mRNA tRNA rRNAの主な違いは、mRNAはタンパク質のアミノ酸配列のコード化命令を運び、tRNAは特定のアミノ酸をリボソームへ運びポリペプチド鎖を形成し、rRNAはタンパク質と結合してリボソームを形成していることである。
mRNAとは
メッセンジャーRNA（mRNA）分子は、特定の機能性タンパク質をコードする遺伝子の転写物を核からリボソームまで運ぶ役割を担っています。
mRNAの生成は、転写と呼ばれるプロセスによって行われる。
転写に関与する酵素はRNAポリメラーゼです。
真核生物では、プレmRNA分子は、転写後の修飾を経て成熟RNA分子に加工される。
プレmRNAの処理には、5′キャップの付加、編集、ポリアデニレーションが含まれる。
5′末端の前に7-メチルグアノシンキャップが付加される。
mRNAの配列には、編集によっていくつかの変化が許容される。
mRNA分子の3′末端には、約250個のアデノシン残基を持つポリ（A）テールが付加され、エキソヌクレアーゼによる分解から保護される。
一方、真核生物のプレmRNAは、イントロンとエクソンの両方から構成されている。
また、エクソンの異なる組み合わせをスプライシングすることで、1つのプレmRNA分子から数種類のタンパク質を作り出す「代替スプライシング」も行われている。
原核生物のmRNAは、翻訳後に1種類のタンパク質を生成することができる。
図1: プレmRNAの処理過程
成熟mRNA分子は、核膜孔を通って細胞質へ輸送される。
成熟mRNAは、翻訳と呼ばれるプロセスで、特定のタンパク質のアミノ酸配列に翻訳される。
翻訳は、細胞質内のリボソームによって促進される。
DNA配列がmRNA分子に転写され、mRNA分子がタンパク質に翻訳されることは、分子生物学のセントラルドグマと呼ばれている。
各mRNA分子のコード領域は、ポリペプチド鎖の特定のアミノ酸を表す3つのヌクレオチドであるコドンから構成されている。
プレmRNAから成熟RNAが形成される様子を図1に示す。
tRNAとは
転移RNA（tRNA）は、翻訳中にアミノ酸をリボソームに特異的に運ぶ主要なRNAの一種である。
mRNA分子内の各コドンは、tRNAのアンチコドンによって読み取られ、特定のアミノ酸をリボソームへ運ぶ。
通常、tRNA分子は約76～90個のRNAヌクレオチドから構成されています。
tRNAの二次構造は、クローバーの葉の形をしている。
Dループ、アンチコドンループ、可変ループ、Tループと呼ばれる4つのループ構造で構成されている。
アンチコドンループは、mRNA分子中の補欠コドンをスキャンする特定のアンチコドンから構成されている。
tRNA分子は、5’末端のリン酸基からなるアクセプターステムからも構成されている。
アミノ酸は、アクセプターステムの末端にあるCCAテールにロードされる。
アンチコドンの中には、ウォブル塩基対によって複数のコドンと塩基対を形成しているものもあります。
tRNA分子の二次構造を図2に示す。
rRNAとは
リボソームRNA（rRNA）は、リボソームタンパク質とともにリボソームの形成に関与する主要RNAの一種である。
リボソームは細胞内のタンパク質合成オルガネラであり、mRNA分子上のコード配列をポリペプチド鎖に翻訳する。
rRNAの合成は核小体で行われる。
rRNA分子はsmall rRNAとlarge rRNAの2種類が合成される。
どちらのrRNA分子もリボソームタンパク質と結合して、スモールサブユニットとラージサブユニットを形成する。
rRNAのラージサブユニットは、ペプチド結合の形成を触媒するリボザイムとして機能する。
翻訳時には、小サブユニットと大サブユニットが一緒になって、リボソームを形成する。
mRNA分子は小サブユニットと大サブユニットに挟まれる。
各リボソームには、tRNA分子を結合させるための3つの結合部位があります。
それらはA、P、Eサイトです。
A部位はアミノアシルtRNAと結合する。
アミノアシルtRNAは特定のアミノ酸を含んでいる。
P部位にあるアミノアシルtRNA分子は、成長中のポリペプチド鎖に結合する。
その後、アミノアシルtRNA分子はE部位に移動する。
図3: タンパク質合成
原核生物は、30S小サブユニットと50S大サブユニットからなる70Sリボソームで構成されている。
真核生物は、40S小サブユニットと60S大サブユニットからなる80Sリボソームで構成されている。
図3にタンパク質合成の様子を示す。
mRNA tRNAとrRNAの類似性
- mRNA、tRNA、rRNAは、それぞれ核内の遺伝子によってコード化されています。
- mRNA、tRNA、rRNAは、アデニン、グアニン、シトシン、ウラシルから構成されている。
- mRNAとrRNAは共に一本鎖の分子です。
- rRNAとtRNAは共にDNAとは作用しない。
mRNA tRNAとrRNAの違い
定義
mRNA。
mRNAはRNA分子の一種で、DNAコードの一部を細胞の他の部分に運び、処理させる。
tRNA。
クローバーの葉のような形をした小さなRNA分子で、細胞質内の特定のアミノ酸をリボソームへ運搬する。
rRNA。
リボソームの構成要素であり、翻訳の小器官として機能する。
形状
mRNA。
mRNAは直線的な形状をしている。
tRNA tRNAはクローバーの葉のような形をしている分子です。
rRNA rRNAは球状の分子です。
機能
mRNA。
mRNAは、ポリペプチドの転写産物DNAコードのメッセージを核からリボソームへ運びます。
tRNA 特定のアミノ酸をリボソームへ運び、翻訳を助ける。
rRNA rRNAは特定のタンパク質と結合し、リボソームを形成する。
コドン/アンティコドン
mRNAのこと。
mRNAはコドンから構成されている。
tRNA。
tRNAはアンチコドンから構成される。
rRNA。
rRNAはコドンやアンチコドンの配列がない。
サイズ
mRNA。
mRNA分子の大きさは、哺乳類では通常400〜12,000 ntです。
tRNA。
tRNAの分子サイズは76〜90nt。
rRNA。
rRNAのサイズは、30S、40S、50S、60Sのいずれかとなる。
結論
mRNA、tRNA、rRNAは、細胞内の3種類のRNAの主要なものです。
3 種類の RNA はすべて、タンパク質合成において独自の機能を構成している。
mRNA は、特定のタンパク質のメッセージを核からリボソームまで運びます。
tRNA分子は、特定のアミノ酸をリボソームへ運びます。
rRNA分子は、翻訳を促進するオルガネラであるリボソームの形成に関与しています。
これが、mRNA tRNAとrRNAの違いです。
