シストロンとは？

デオキシリボ核酸（DNA）は、特定のウイルスを除くすべての生物の細胞に含まれており、細胞機能に必要なタンパク質やその他の分子の作成方法に関する指示が含まれています。 リボ核酸（RNA）は、DNAに含まれる遺伝暗号をコピーすることにより、これらのタンパク質と分子の作成を支援します。 メッセンジャーRNA（mRNA）、トランスファーRNA（tRNA）、およびリボソームRNA（rRNA）など、さまざまなタイプのRNAがあります。 シストロン、または構造遺伝子は、タンパク質またはタンパク質のビルディングブロックとして機能するRNA分子またはポリペプチドを作成するために必要な遺伝コードを含むDNAまたはRNAの遺伝物質のシーケンスです。 遺伝学では、シストロンという用語はしばしばイントロンとエクソンという用語に置き換えられています。イントロンとエクソンは、構造遺伝子内に含まれる2つの異なるタイプの遺伝子配列を指します。

シストロンは、遺伝物質の特定のセクションがさまざまな生化学反応においてどのような機能を果たしているかを判断するために元々使用されていたシストランステストから名前を受け取りました。 シストロンという言葉は、特定のタンパク質またはポリペプチドの作成に関与する特定の遺伝子に適用されました。 後に、この用語の意味が広がり、さまざまな種類のRNA分子を作成するための遺伝暗号を含む遺伝子も含まれるようになりました。 シストロンは、DNAまたはRNAの両方の遺伝子配列を参照できます。 DNAシストロンは遺伝子自体の遺伝暗号であり、RNAシストロンはRNAによってコピーまたは転写されたときの同じ遺伝子配列を指します。

1978年、生化学者のウォルター・ギルバートは、研究記事でシストロンという用語をイントロンとエクソンという用語に置き換えるべきだと提案しました。 「遺伝子内領域」という用語に由来するイントロンは、遺伝物質の非コードセグメントであり、RNAやタンパク質などの分子を作成するための指示やコードが含まれていないことを意味します。 ジャンクDNAと呼ばれることもあるこれらのセグメントは、RNAがDNAコードをコピーしてタンパク質やさまざまなタイプのRNAを作成するときに遺伝物質から削除されます。 「発現領域」という用語に由来する単語であるエクソンは、新しいタンパク質またはRNA分子を作成する方法に関する指示を含む遺伝子配列です。

ほとんどのシストロンには、エクソンとイントロンの交互配列が含まれています。 DNAシストロンのコードがRNAによってコピーされて新しい分子が生成されると、イントロンはシススプライシングと呼ばれるプロセスで切り取られます。 次に、残りのエクソンはトランススプライシングと呼ばれるプロセスで結合され、mRNA、rRNA、またはtRNAの分子が生成されます。