アンチセンスRNAとは？

RNA、またはリボ核酸は、生命のすべての形態に不可欠な分子です。 DNAゲノムを持つ生物は、RNA形式で遺伝子のコピーを作成します。 生物は、これらの正確なコピーを読み取り、それが「意味」を持ち、正しいタンパク質を形成します。 アンチセンスRNAは「センス」RNAの反対の配列であり、「センス」RNAに付着することにより、タンパク質の正しい形成をブロックすることができます。 アンチセンスRNAは、自然界ではそれほど広くは発生していませんが、医学や遺伝子組み換え生物などの科学分野で応用されています。

タンパク質生産の通常のプロセスは、特定の遺伝子のDNAがメッセンジャーRNA（mRNA）にコピーされることから始まります。 すべてのmRNAは一本鎖です。 次に、リボソームとトランスファーRNA（tRNA）がmRNAを読み取り、遺伝子がコードするタンパク質を構築します。

mRNAの配列は、適切なタンパク質の生産に不可欠です。 さらに、tRNAおよびリボソームは、二本鎖ではなく一本鎖のみを読み取ります。 アンチセンスRNA自体は一本鎖ですが、特定のmRNAの塩基配列に相補的な塩基配列を持っています。

ウラシル（U）、アデニン（A）、シトシン（C）、およびグアニン（G）は、RNAの異なる塩基を構成します。 ウラシルはアデニンに結合し、シトシンはグアニンに結合します。 たとえば、CAUをコードするmRNAの一部には、GUAの相補的なアンチセンス配列があります。 アンチセンス配列はmRNAに結合して二本鎖複合体を形成します。

遺伝子工学者は、この概念が改変生物の作成に役立つことを発見しました。 そのような例の1つは、Flavr-Savrとして知られるトマトの例です。 トマトは、熟成中に果実を柔らかくするポリガラクツロナーゼ（PG）と呼ばれる酵素を生成します。 PGはトマトのゲノムによってコード化されています。 PGがスーパーマーケットの棚に届く前に果物を柔らかくしないように、通常のトマトの農家は完全に熟す前にそれらを選ばなければなりません。

Flavr-Savrトマトには、遺伝子工学者によって追加の遺伝子が配置されており、PG mRNAのアンチセンスバージョンを生成します。 このアンチセンス鎖は、トマトが生成するPG mRNAの大部分に付着し、それによりPG酵素の生成をブロックします。 これにより、熟成中にトマトが柔らかくなるのを防ぎ、農民は味がして熟したように見えるが柔らかくないトマトを育てることができます。

アンチセンスRNAは、医学にも応用できます。 ハンチントン病などの一部の疾患は、欠陥または望ましくないタンパク質を産生する遺伝子によって引き起こされます。 人々はトマトのように変更されたゲノムを持つように飼育されませんが、科学者たちは何とか不要なタンパク質を産生する細胞に、アンチセンスRNAをコードすることが、アンチセンスRNA、または遺伝子を送達することができます。

アンチセンス遺伝子のキャリアとしてウイルスを使用するか、その領域に直接RNAを注入することが可能な送達方法です。 ただし、科学に関する1つの問題は、配信方法の最適化が複雑であることです。 もう1つの欠点は、RNAが不要なmRNAのみを標的とするのに十分な特異性を持たない可能性があることです。これは、患者にとって危険な状況です。 自然界のアンチセンスRNAの例はまれです。 そのような発生は、ヒトおよびマウスで起こる、ここで、母親の側から継承された成長因子、インスリン様2つの受容体の遺伝子は、遺伝子の父親のバージョンから生成されたアンチセンスRNAによって遮断されます。