文献詳細
総説
文献概要
はじめに
分子生物学の中心原理であるセントラルドグマとは,遺伝情報はゲノムにインプリントされており,それが転写されたRNAを介して最終生理活性物質である蛋白質に翻訳されるというものである。この原理に基づいて,さまざまな生物でゲノムプロジェクトが進行した結果,驚くことに蛋白質をコードする遺伝子(mRNA)の数は約23,000で,全ゲノムの2%にすぎず,遺伝子の数もイネとヒトとではほとんど変わらないことが明らかになった。その一方で,2005年にゲノムの約70%もの領域がRNAに転写されているという報告がなされ,それまでにジャンク(がらくた)とされていたゲノム領域からも多数の転写産物がみつかったのである。興味深いことに,生物的複雑さの増大は,全ゲノムDNAに対するnon-coding領域の割合の増大と正の相関関係を示し,その割合はヒトにおいて最大になるという1)。特に神経系においては,他臓器にも増してこの複雑さの増幅機構‘complex multiplier'がその機能形成に重要な役割を果たしていると想定されている。
一方,2本鎖のRNAの導入によって誘導される配列特異的な遺伝子発現抑制であるRNA干渉が発見され,この機構が進化的に保存された生体防御機構であり,遺伝子発現制御やゲノムの品質管理として機能していることがわかった。上記のnon-coding RNAには膨大な数の20~30塩基長の「小さなRNA(small RNA)」があり,これまでのRNA干渉および関連分子経路の解析から,これらの生体内の内因性の小さなRNAが重要な遺伝子発現抑制機構を果たしていることが判明し2),総称して「RNAサイレンシング」と呼ばれている3)。
その後のsmall RNAの研究の進歩はめざましく,piRNA,rasiRNA,ta-siRNAや内因性siRNAなどさまざまなRNAサイレンシングに関わるsmall RNAが同定されている。本稿ではその中で最も研究が進んで,臨床応用への研究も始まったmicroRNA(miRNA)について,その基本知見と神経系との関わりについて概説したい。
分子生物学の中心原理であるセントラルドグマとは,遺伝情報はゲノムにインプリントされており,それが転写されたRNAを介して最終生理活性物質である蛋白質に翻訳されるというものである。この原理に基づいて,さまざまな生物でゲノムプロジェクトが進行した結果,驚くことに蛋白質をコードする遺伝子(mRNA)の数は約23,000で,全ゲノムの2%にすぎず,遺伝子の数もイネとヒトとではほとんど変わらないことが明らかになった。その一方で,2005年にゲノムの約70%もの領域がRNAに転写されているという報告がなされ,それまでにジャンク(がらくた)とされていたゲノム領域からも多数の転写産物がみつかったのである。興味深いことに,生物的複雑さの増大は,全ゲノムDNAに対するnon-coding領域の割合の増大と正の相関関係を示し,その割合はヒトにおいて最大になるという1)。特に神経系においては,他臓器にも増してこの複雑さの増幅機構‘complex multiplier'がその機能形成に重要な役割を果たしていると想定されている。
一方,2本鎖のRNAの導入によって誘導される配列特異的な遺伝子発現抑制であるRNA干渉が発見され,この機構が進化的に保存された生体防御機構であり,遺伝子発現制御やゲノムの品質管理として機能していることがわかった。上記のnon-coding RNAには膨大な数の20~30塩基長の「小さなRNA(small RNA)」があり,これまでのRNA干渉および関連分子経路の解析から,これらの生体内の内因性の小さなRNAが重要な遺伝子発現抑制機構を果たしていることが判明し2),総称して「RNAサイレンシング」と呼ばれている3)。
その後のsmall RNAの研究の進歩はめざましく,piRNA,rasiRNA,ta-siRNAや内因性siRNAなどさまざまなRNAサイレンシングに関わるsmall RNAが同定されている。本稿ではその中で最も研究が進んで,臨床応用への研究も始まったmicroRNA(miRNA)について,その基本知見と神経系との関わりについて概説したい。
参考文献
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