遺伝子発現とは、遺伝子の遺伝情報が機能性タンパク質のアミノ酸配列に伝達される過程を指します。 DNAからRNAへの遺伝子情報の流れは転写によって起こります。 RNAは、翻訳によってポリペプチドのアミノ酸配列を生成するためにデコードされます。真核生物では、遺伝子発現の調節は、転写と翻訳の間の多くのステップを通じて起こります。一般に、真核生物の遺伝子は、余分な配列を含み、コード配列を中断するため、原核生物の遺伝子よりも複雑です。コーディング配列はエクソンにあり、割り込み配列はイントロンです。これらのイントロンは、RNAスプライシングとして知られるプロセスでの転写後修飾中に除去されます。 選択的スプライシングは、さまざまなパターンのエクソンの組換えを介したさまざまなタンパク質の産生に関与しています.

対象となる主要分野

1.RNAスプライシングとは –定義、RNAスプライシングのメカニズム 2.選択的スプライシングは遺伝子発現にどのように影響しますか –選択的スプライシングにおけるさまざまな機能性タンパク質の産生

重要な用語：エクソン、イントロン、複数のタンパク質、RNAスプライシング、転写後修飾、スプライセオソームA

RNAスプライシングとは

RNAスプライシングとは、真核生物の遺伝子発現における転写後修飾の初期段階を指します。遺伝子の転写によって生成される最初の転写物は、プレmRNAとして知られています。エクソンとイントロンの両方で構成されています。イントロンは、翻訳前にエクソンをスプライシングすることにより、プレmRNAから除去されます。エクソンのスプライシングは、 スプライセオソーム。スプライセオソームには、5 'から3'のスプライス部位と分岐部位が含まれます。これらのサブユニットは、スプリコソーム内の核内低分子リボ核タンパク質（snRNP）と相互作用して、 スプライセオソーム複合体、pre-mRNAの切断部位の決定に責任があります。イントロンがプレmRNAから切断されると、エクソンはホスホジエステル結合を介して結合されます。スプライセオソームA複合体を図1に示します。

図1：スプライセオソームA複合体

RNAスプライシング中にエクソンの組み合わせパターンを交互に変えることにより、同じプレmRNAから異なるmRNAコピーを生成することができます。

選択的スプライシングは遺伝子発現にどのように影響しますか

選択的スプライシングは、単一のプレmRNA分子から複数のタンパク質を生成できるようにするRNAスプライシングのプロセスです。これは、さまざまなパターンのエクソンの再結合によって実現されます。選択的スプライシング中の複数のタンパク質の産生を図2に示します。

図2：選択的スプライシングにおける複数のタンパク質の産生

タンパク質に含まれるエクソンの決定は、 調節タンパク質。これらの調節タンパク質は、スプライシングアクチベーターやスプライシングリプレッサーなどのトランス作用性タンパク質です。スプライシングアクチベーターはいくつかのスプライシング部位がmRNAに含まれるように促進し、スプライシングリプレッサーは特定のスプライシング部位の包含を減らします。異種核リボ核タンパク質（hnRNP）およびポリピリミジントラクト結合タンパク質（PTB）のいくつかのスプライシングリプレッサー。

結論

RNAスプライシングは転写後修飾の最初のステップであり、プレmRNAからイントロンを除去することができます。スプライセオソーム複合体は、イントロンの切断とエクソンの再結合を担っています。 RNAスプライシング中に、エクソンを再結合するパターンは、選択的スプライシングとして知られるプロセスで変更される可能性があります。エキソンの選択的スプライシングは、異なる機能性タンパク質の異なるアミノ酸配列の生成を可能にします。

リファレンス：

1.「真核生物の遺伝子調節」。ルーメン;無限の生物学、ここで入手可能。

画像提供：

1. Agathmanによる「複合体」– Commons Wikimediaによる自作（CC BY-SA 3.0）2。National Human Genome Research Instituteによる「DNAオルタナティブスプライシング」–（Public Domain）CommonsWikimedia経由