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バイオインフォマティックス技術者試験、情報処理試験など、IT系の試験を基礎から勉強します。また、Javaなどプログラミングを勉強します。

【BI技術者認定試験対策】ゲノムを支配する裏の主役!「ノンコーディングRNA」を攻略

以前の問題で、ヒトゲノムのうち「タンパク質の設計図」として使われているのはわずか1.5%程度だと学びました。では、残りの領域から作られる「タンパク質にならないRNA」の正体を整理しましょう。

1. 問題:タンパク質に翻訳されないRNA

【 問題 】 ゲノムから転写されて作られるRNAのうち、タンパク質へと翻訳されず、RNA分子そのものが細胞内で機能を発揮するRNAの総称(機能性RNA)を何と呼ぶでしょうか?

① mRNA(メッセンジャーRNA)   ② ノンコーディングRNA(ncRNA)   ③ 標的RNA   ④ イントロン配列

2. 正解:RNAの分類と機能に関する正解

正解: ② ノンコーディングRNA(ncRNA:Non-coding RNA)

3. 解説:翻訳されない、だからこそできる仕事

名前に「ノン(非)コーディング(コードしない)」とある通り、タンパク質のアミノ酸配列を指定する暗号を持たないRNAです。しかし、彼らは細胞内の非常に重要なインフラや制御を担っています。

[ ノンコーディングRNA(ncRNA)の主な仲間 ]
インフラ系(古典的ncRNA)
tRNA(転移RNA):アミノ酸を運ぶ、翻訳の必須パーツ。
rRNA(リボソームRNA):タンパク質工場(リボソーム)の本体。
制御系(新型ncRNA)
miRNA(マイクロRNA):約22塩基の短いRNA。特定のmRNAに貼り付いて、その翻訳をブロック(遺伝子発現を抑制)します。
lncRNA(長鎖ノンコーディングRNA):200塩基以上の長いRNA。ヒストン(第6問)に作用してクロマチンの構造を変化させ、ゲノムのスイッチを大胆に切り替えます。

1. 試験のポイント: 「タンパク質には翻訳されず、RNA自身が機能を持つ」という定義文が出たら「ノンコーディングRNA(ncRNA)」を選びましょう。また、tRNAやrRNA、miRNAなどがすべてこのncRNAの「一族(サブカテゴリ)」であるという構造関係も頭に入れておくと、選択肢の絞り込みが非常に楽になります。
2. バイオインフォの視点: ncRNAはタンパク質に翻訳されないため、DNAの3文字(コドン)の並び規則をチェックする一般的な遺伝子予測アルゴリズム(ORFサーチなど)では見つけることができません。そのため、バイオインフォマティクスでは「RNAの二次構造(分子がどう折りたたまれるか)の熱力学的安定性」を計算して予測するRNAfoldなどの特殊なツールや、次世代シークエンサー(RNA-Seq)の発現データを用いて、未知のncRNAを同定する研究が盛んに行われています。


4. まとめ

「タンパク質にならないけれど、RNAのままで重要な働きをする=ノンコーディングRNA」です。システム開発で例えるなら、処理プログラム(mRNA)そのものではなく、プログラムの実行タイミングを制御したり、実行環境のメモリ空間を管理したりする「構成ファイルやシェルスクリプト」のような、システムの安定運用に欠かせない裏方たちだと言えますね!


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