特定の生物のゲノムは、タンパク質をコード化した遺伝子のセットで構成されています。
機能的なタンパク質のポリペプチド鎖が作られる過程は、タンパク質合成と呼ばれている。
転写と翻訳がタンパク質合成の2つのステップです。
一般に、ゲノムは核の内部で発生する。
したがって、転写は核の中で行われ、遺伝子の情報に基づいてmRNA分子が作られる。
しかし、翻訳は細胞質で行われる。
そのため、遺伝子の情報を細胞質に運ぶ方法が必要である。
そこで、mRNA分子が細胞質に情報を運び、機能的なタンパク質を生産する。
mRNAとは
メッセンジャーRNA(mRNA)は、機能性タンパク質がコードされている遺伝子の転写産物です。
mRNAを合成する過程は転写と呼ばれる。
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、一次mRNA転写物はプレmRNAと呼ばれ、5′キャップ付加、編集、ポリアデニル化などの翻訳後修飾を経て成熟mRNAが生成される。
また、組み込まれたイントロンはRNAスプライシングにより除去される。
図1に、真核生物のmRNAの構造を示す。
図1:真核生物mRNAの構造
原核生物の遺伝子はクラスター状に配列しているため、1つのmRNA分子が翻訳されると、機能的に関連した複数のタンパク質が作られる。
mRNAはどのようにしてDNAの情報を運ぶのか?
転写とは、遺伝子の情報をmRNA分子にコード化することである。
核の中で行われる。
転写は、RNAポリメラーゼが遺伝子のプロモーターに結合することで開始される。
この結合は、原核生物、真核生物ともに転写因子によって促進される。
RNAポリメラーゼはアンチセンスDNA鎖を3′-5′方向に読み取り、転写開始点から5′-3′方向にアンチセンス鎖に相補的なRNAヌクレオチドを付加する。
ヌクレオチドの付加は転写終結部位で停止される。
この転写の過程を図2に示す。
図2:転写の様子
合成されたmRNAは核を離れ、細胞質へ移動し翻訳される。
mRNAは細胞質でリボソームの助けを借りて翻訳され、mRNAの塩基配列がタンパク質のアミノ酸配列に変換される。
このように、mRNAは機能的なタンパク質を作るために必要な遺伝子の情報を運ぶ分子として機能しています。
結論
mRNAは、転写の際に合成される遺伝子の転写産物です。
転写は核の内部で行われる。
mRNAはRNAのヌクレオチドから構成され、細胞質でリボソームの助けを借りて機能性タンパク質のポリペプチド鎖を産生するために解読される。
したがって、mRNAは遺伝子のキャリア情報を細胞質内に運び、ポリペプチド鎖を生成する。