7.4 : Transcription

転写とは、DNA配列からRNAポリメラーゼによってRNAを合成することです。これは、遺伝子配列からタンパク質を生成するための最初のステップです。さらに、メッセンジャーRNA(mRNA)の正しい合成には、他の多くのタンパク質や調節配列が関与しています。転写調節は、さまざまな種類の細胞の分化に関与しており、多くの場合、環境シグナルに対する細胞の適切な応答に関与しています。

転写は、さまざまな種類のRNA分子を生成することができます

真核生物では、DNAは最初にpre-mRNAに転写され、さらに成熟したmRNAに加工されてタンパク質合成のテンプレートとして機能します。しかし、原核生物では、転写がまだ進行中の間にRNAのポリペプチドへの翻訳が始まることがあります。また、転写は、マイクロRNA(miRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)など、タンパク質をコードしないさまざまな種類のRNA分子を生成することもあり、これらはすべてタンパク質合成に影響を与えます。

転写の制御は開発の中心です

いくつかの例外を除いて、人体のすべての細胞は同じ遺伝情報を持っていますが、発生中に転写を調節する細胞の種類が異なります。具体的には、転写制御は、細胞分化、つまり、あまり特殊化されていない前駆細胞から筋肉細胞などの特殊な細胞を生成するプロセスにおいて中心的な役割を果たします。前駆細胞の一部の遺伝子はオンにする必要があり、他の遺伝子はオフにする必要があります。

この細胞分化のプロセスは、遺伝子の転写レベルを制御する転写因子と呼ばれるDNA結合タンパク質によって調整されます。例えば、脊椎動物の初期の発生期には、発生中の胚の外胚葉層の細胞は、BMP、WNT、SHHなどのタンパク質からいくつかの誘導シグナルを受け取ります。これらのシグナルは、多くの遺伝子をオンまたはオフにする転写因子を活性化します。このように、転写調節は、外胚葉細胞が皮膚細胞になるか、神経系の細胞になるかを決定します。