小型RNAとは?

小型RNAは、非コードリボ核酸(ncRNA)のいくつかのクラスを記載するために使用される用語である。 small RNAという用語は、細菌細胞に見られるncRNAの短鎖を説明するためによく使用されますが、動物、植物、および真菌で研究された他のタイプのncRNAの包括的用語としても適用されます。小RNAは遺伝子調節に大きく関与しており、遺伝子治療に応用できる可能性がある。

ncRNAは、タンパク質を直接コードしない点で、他のRNAと機能が異なる。代わりに、ncRNAは、遺伝子発現および修飾を含む他の細胞機能に関与する。小さなRNA分子は、通常、約20〜30ヌクレオチドから構成される。マイクロRNA(miRNA)、短い干渉RNA(siRNA)、および小さな核小体RNA(snoRNA)を含む多くの種類の小型RNAが存在する。

マイクロRNAやsiRNAなどの特定の種類のsmall RNAは遺伝子サイレンシングに重要です。遺伝子サイレンシングは、通常発現されるであろう遺伝子が細胞内要素、この場合には小RNAによって「オフ」される遺伝子調節のプロセスである。この遺伝子情報によって通常形成されるタンパク質は、干渉によって形成されず、遺伝子にコードされた情報が発現を妨げられる。

遺伝子サイレンシングは、生物をウイルス攻撃から自然に保護する上で重要な役割を担っています。研究は、標的遺伝子のノックアウトを人工的に誘導するために使用することができるため、siRNAが治療的用途も有することを示している。遺伝子調節の複雑さは、siRNAの治療可能性を開発することを困難にします。なぜなら、それは異なる細胞タイプでは異なる挙動を示すからです。

snoRNAは、他のクラスの小RNAであり、他のRNA分子の化学修飾においてメディエーターとして作用する。例えば、snoRNAは、プレリボソームRNA(pre-rRNA)の改変を誘導し、リボソームの主成分の1つである成熟リボソームRNA(rRNA)へのその発生を促進するのに役立つ。いくつかのsnoRNAは、特定のRNA分子を標的としないようであり、RNA配列の選択的スプライシングまたは再連結の調節などの他の機能を有し得る。

小さなRNAの作用は、いくつかのモデル生物において研究されてきた。これらの多くは、開花植物シロイヌナズナ、トウモロコシ、イネなどの植物である。他のモデルには、線虫Caenorhabditis elegans、ショウジョウバエDrosophila melanogaster、マウス、およびヒトが含まれる。これらの生物および他の生物を用いて、遺伝子操作のためのツールとしての小型RNAの可能性が、応用生物学および医学の分野の科学者によって研究されている。