主な違い – mRNA tRNA vs rRNA
mRNA, tRNA, rRNAは細胞内にある3種類のRNAの主要なタイプです。 通常、RNAはアデニン、グアニン、シトシン、ウラシルの4つの物質からなる一本鎖の分子で、その構造はアデニン、グアニン、シトシンの4つの物質から構成されています。 五炭糖は、すべてのRNAヌクレオチドに含まれるリボースである。 RNAは、RNAポリメラーゼという酵素の助けを借りて、転写によって作られる。 RNAの種類によってその機能は大きく異なるが、3種類のRNAはいずれも主にタンパク質合成に関与している。 mRNA、tRNA、rRNAの主な違いは、mRNAはタンパク質のアミノ酸配列のコード化命令を運び、tRNAは特定のアミノ酸をリボソームへ運びポリペプチド鎖を形成し、rRNAはタンパク質と結合してリボソームを形成していることである。
Key Areas Covered
1. mRNAとは何か＜5258＞-定義、特徴、機能＜5258＞2． tRNAとは何か＜5258＞-定義、特徴、機能＜5258＞3． rRNAとは何か＜5258＞-定義、特徴、機能＜5258＞4． mRNA tRNAとrRNAの類似点とは＜5258＞-共通点の概説＜5258＞5． mRNA tRNAとrRNAの違いは何か
-主な違いの比較
Key Terms: 代替処理、メッセンジャーRNA（mRNA）、リボソームRNA（rRNA）、リボソーム、タンパク質、転写、翻訳、転移RNA（tRNA）
mRNAとは
メッセンジャーRNA（mRNA）分子は特定の機能タンパク質をコードしている遺伝子を核からリボソームまで運ぶ転写体です。 mRNAの生成は転写と呼ばれる過程によって行われる。 転写に関与する酵素はRNAポリメラーゼである。 真核生物では、プレmRNA分子は、転写後の修飾を経て成熟RNA分子になる。 プレmRNAの処理には、5′キャップの付加、編集、ポリアデニレーションが含まれる。 5-メチルグアノシンキャップは、5-メチルグアノシン末端の前面に付加される。 mRNAの配列を編集することで、ある程度の変化が許容される。 mRNA分子の3′末端には、約250個のアデノシン残基を持つポリ（A）テールが付加され、エキソヌクレアーゼによる分解から保護される。 一方、真核生物のプレmRNAは、イントロンとエクソンの両方から構成されている。 真核生物のプレmRNAは、イントロンとエクソンの両方から構成されており、エクソンの異なる組み合わせでスプライシングすることで、1つのプレmRNAから数種類のタンパク質を作り出すことも可能である。 原核生物のmRNAは、翻訳後に1種類のタンパク質を生成することができる。
図1：プレmRNAの処理
成熟mRNA分子は核孔を通って細胞質へ輸送される。 成熟mRNAは、翻訳と呼ばれるプロセスで、特定のタンパク質のアミノ酸配列に翻訳される。 翻訳は、細胞質内のリボソームによって促進される。 DNA配列がmRNA分子に転写され、mRNA分子がタンパク質に翻訳されることは、分子生物学のセントラルドグマと呼ばれている。 各mRNA分子のコード領域は、ポリペプチド鎖の特定のアミノ酸を表す3つのヌクレオチドであるコドンから構成されている。 プレmRNAから成熟RNAが形成される様子を図1に示す。
tRNAとは
トランスファーRNA（tRNA）は主要RNAの一種で、翻訳の際にアミノ酸を特異的にリボソームへ運び込む役割を担っています。 mRNA分子中の各コドンをtRNAのアンチコドンが読み取り、特定のアミノ酸をリボソームへ運びます。 通常、tRNA分子は約76～90個のRNAヌクレオチドから構成されている。 tRNAの二次構造はクローバーの葉のような形をしている。 Dループ、アンチコドンループ、可変ループ、Tループと呼ばれる4つのループ構造で構成されています。 アンチコドンループは、mRNA分子内の補欠コドンをスキャンする特定のアンチコドンから構成されている。
Figure 2: Transfer RNA
tRNA分子には、5′末端のリン酸基からなる受容体茎も存在する。 アミノ酸はアクセプターステムの末端であるCCAテールに搭載される。 アンチコドンの中には、ウォブル塩基対によって複数のコドンと塩基対を形成しているものもある。 tRNA分子の二次構造を図2に示す。
rRNAとは
リボソームRNA（rRNA）は主要RNAの一種で、リボソーム蛋白質とともにリボソームの形成に関与している。 リボソームは細胞内のタンパク質合成オルガネラであり、mRNA分子上のコード配列をポリペプチド鎖に翻訳する。 rRNAの合成は核小体で行われる。 小分子RNAと大分子RNAの2種類のrRNA分子が合成される。 どちらのrRNA分子もリボソームタンパク質と結合して、スモールサブユニットとラージサブユニットを形成する。 rRNAのラージサブユニットは、ペプチド結合の形成を触媒するリボザイムとして機能する。 翻訳時には、小サブユニットと大サブユニットが一緒になって、リボソームを形成する。 mRNA分子は小サブユニットと大サブユニットに挟まれる。 各リボソームには、tRNA分子を結合させるための3つの結合部位がある。 それらはA、P、E部位である。 A部位はアミノアシルtRNAと結合する。 アミノアシルtRNAは特定のアミノ酸を含んでいる。 P部位にあるアミノアシルtRNA分子は、成長中のポリペプチド鎖に結合する。
図3：タンパク質合成
原核生物は70Sリボソームからなり、30S小サブユニットと50S大サブユニットで構成されている。 真核生物は40S小サブユニットと60S大サブユニットからなる80Sリボソームで構成されている。 タンパク質合成を図3に示す。
mRNA・tRNA・rRNAの共通点
- mRNA・tRNA・rRNAはそれぞれ核の中の遺伝子によってコード化されている
- mRNA・tRNA・rRNAはアデニン・グアニン・シトシン・ウラシルで構成されている。
- mRNAとrRNAはともに一本鎖分子です。
- rRNAとtRNAはともにDNAとは作用しません。
mRNA tRNAとrRNAの違い
定義
mRNA: mRNA は、処理のために細胞の他の部分に DNA コードの一部を運ぶ RNA 分子のサブタイプです。 tRNA分子は、クローバーの葉の形をした小さなRNA分子で、細胞質内の特定のアミノ酸をリボソームへ転送します。 rRNA分子はリボソームの構成要素で、翻訳のオルガネラの役割を果たします。
形状
mRNA。 mRNAは直線的な形をしている。 tRNAはクローバーの葉の形をした分子です。
機能
mRNA：rRNAは球状の分子です。 mRNAは、ポリペプチドの転写DNAコードのメッセージを核からリボソームへ運びます。 tRNAは、特定のアミノ酸をリボソームに運び、翻訳を助けます。 rRNAは、特定のタンパク質と結合してリボソームを形成しています。 mRNAはコドンから構成されています。 tRNAはアンチコドンで構成されている。
rRNA。 rRNAはコドンやアンチコドンの配列がない。
Size
mRNA: mRNAの分子サイズは、哺乳類では通常400～12,000 ntである。 tRNAの分子サイズは76〜90 ntである。
rRNA：rRNAのサイズは30S、40S、50S、60Sのいずれかである。
結論
mRNA、tRNA、rRNAは細胞内の3種類のRNAの主要なタイプである。 3種類のRNAはすべて、タンパク質合成において独自の機能を構成している。 mRNAは、特定のタンパク質のメッセージを核からリボソームまで運びます。 tRNA分子は特定のアミノ酸をリボソームへ運びます。 rRNA分子は、翻訳を促進するオルガネラであるリボソームの形成に関与している。 これがmRNA tRNAとrRNAの違いです。
参考文献：
1. “メッセンジャーRNA (mRNA)”. エンサイクロペディア・ブリタニカ. Encyclopædia Britannica, inc., n.d. Web. ここで利用可能です。 2017年7月23日付。
2. “trna”。 役割、機能 & 合成”. スタディ・ドット・コム． N.p., n.d. Web. ここで利用可能。 2017年7月23日付。
3. “リボソームRNA（rRNA）”. エンサイクロペディア・ブリタニカ. Encyclopædia Britannica, inc., n.d. Web. ここで利用可能。 2017年7月23日付。
画像提供：
1. “Pre-mRNA” By Nastypatty – Own work (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “TRNA-Phe yeast en” By Yikrazuul – Own work (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. “Protein synthesis” By Mayera at the English language Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
