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メッセンジャーRNA(伝令RNA)とは


メッセンジャーRNAとは

メッセンジャーRNA(mRNA)は核酸の一種で遺伝情報が格納されたDNAから遺伝情報を読み取り、たんぱく質が合成されるリボソームまでその情報を運びます。リボソームではその情報に基づきアミノ酸が集められ、たんぱく質が合成されます。簡単に言うとこうですが、以下で詳しく説明していくことにします。

細胞の構造



RNAとDNAについて

まずはRNAやDNAとはいったい何なのかについて説明します。どちらも核酸と呼ばれるもので、塩基と五炭糖、リン酸からなる化合物です。塩基にはアデニン、グアニン、ヒポキサンチン、シトシン、チミン、ウラシルの6種類があります。五炭糖にはリボースとデオキシリボースがあります。五炭糖がリボースの場合はRNA(リボ核酸・ribo nucleic acid)で、デオキシリボースの場合はDNA(デオキシリボ核酸・deoxyribo nucleic acid)となります。

DNARNA
塩基アデニン、グアニン
(プリン体)
シトシン、チミン
(ピリミジン体)
アデニン、グアニン、ヒポキサンチン
(プリン体)
シトシン、ウラシル
(ピリミジン体)
五炭糖デオキシリボースリボース
リンリン酸リン酸



DNAは体の設計図

塩基の組み合わせでアミノ酸を指定


DNAは五炭糖のリボースによって鎖状に連なっています。この鎖上で4種類の塩基が様々な組み合わせで並んでいます。この塩基の組み合わせを3つを一組にしたものをコドンといいます。このコドンにより20種類のアミノ酸を指定しています。

DNAの二本鎖の構造

アミノ酸はたんぱく質の元になるもので、アミノ酸を指定するということはどのようなたんぱく質になるかを指定していることとになります。たんぱく質は体をつくったり、酵素や受容体などの様々な生理反応に欠かせないものをつくるもとになります。つまりDNAにはこのように体の設計図が記されているのです。


DNAは核の外には出せない


遺伝情報が詰まったDNAは核内に存在していて、遺伝情報を保護するために核の外には出ないようになっています。たんぱく質を合成するにはその遺伝情報を核の外に持ち運ぶ必要がありますが、ここで活躍するのが次で説明するメッセンジャーRNA(mRNA)です。



メッセンジャーRNA(mRNA)の働き

DNAの塩基配列を転写する


たんぱく質の合成が必要になると、まずは2本鎖DNAで該当する遺伝情報を持つ部分の塩基同士で水素結合している部分が、DNAヘリカーゼと呼ばれる酵素により切り離されます。次にRNAポリメラーゼと呼ばれる酵素により、DNAの塩基部分と結合できる塩基を持つRNA分子がそれぞれくっつき、RNA分子同士も結合してRNAの鎖が形成されます。これがメッセンジャーRNA(mRNA)です。

このようにしてメッセンジャーRNAによりDNAの遺伝情報が複写されるわけです。メッセンジャーRNAにはたんぱく質分子1個分の遺伝情報が格納されています。

メッセンジャーRNAの働き


RNAではチミンの代わりにウラシルが結合


ちなみにDNAに含まれる塩基だとアデニンとチミン、シトシンとグアニンが結合する性質があります。RNAに含まれる塩基にはチミンがありませんが、かわりにウラシルがアデニンと結合します。


核外に出てリボソームと結合


メッセンジャーRNAは核内から外に出て細胞質のなかのたんぱく質の合成の場であるリボソームに到着します。リボソームに結合するとメッセンジャーRNAのコドンに対応する3つの塩基配列(アンチコドン)を持つトランスファーRNA(tRNA)が結合します。


リボソーム内でたんぱく質を合成


トランスファーRNA(tRNA)はコドンに応じたアミノ酸をそれぞれ分子内に抱えており、リボソーム内でトランスファーRNAがメッセンジャーRNAのコドンに従って次々とアミノ酸を運び込みます。運び込まれたアミノ酸が次々とペプチド結合していくことで、メッセンジャーRNAの遺伝情報に基づくたんぱく質が合成されていきます。



まとめ

生命活動の維持や子や孫への様々な性質を伝えるためには欠かせない遺伝情報ですが、その遺伝情報を格納しているのはDNAです。一方その遺伝情報を核内から閣外へと運び、遺伝情報に基づきアミノ酸を集め、たんぱく質を合成するためにはまずはメッセンジャーRNA(mRNA)が欠かせません。

メッセンジャーRNA(mRNA)の転写機能により、たんぱく質の合成工場であるリボソームまで遺伝情報を運ぶことができるのです。RNAもDNAも核酸と呼ばれる物質ですが、どちらも生命の活動や子や孫への遺伝には欠かせないものなのです。






参考文献
栄養・健康化学シリーズ 生化学
栄養科学シリーズNEXT 生化学
基礎栄養学 健康・栄養科学シリーズ
わかりやすい生化学
栄養学の基本がわかる事典
よくわかる生理学の基本としくみ


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公開日 2018/04/08






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