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遺伝:線虫Caenorhabditis elegansの全オペロン解析

Nature 417, 6891 doi: 10.1038/nature00831

線虫類は、動物で唯一、オペロンをもっている。オペロンは、調節を受けている一つながりの遺伝子群からなる転写単位であり、ポリシストロン性のメッセンジャーRNA前駆体(複数のペプチドをコードするmRNA前駆体)がプロセシングを受けてモノシストロン性のmRNAとなる。これは、3'末端の形成と、下流のmRNAについては特異的なSL2核内低分子リボ核タンパク質粒子を使ったトランス・スプライシングによって行われる。これまでは、オペロン内で下流に位置することとSLトランス・スプライシングに強い関連性が認められているが、それを証拠づけるデータはなかった。これまでに報告されているオペロンは28例だけだが、線虫ゲノムが完全に解読され、多数の遺伝子クラスターの存在が明らかになった。これらのクラスターのどれだけがオペロンであるかを調べるため、プローブを使って全ゲノムマイクロアレイからSL2を含むmRNAを探索した。その結果、SL2配列含量に有意の差が見られる遺伝子が約1,200個見つかり、その中に、SL2配列をもつ相補的DNAに相当する数百個の遺伝子の大半が含まれていた。ゲノム配列での解析から、その90%以上が下流遺伝子で、790個の異なったオペロンに属することが明らかになった。これらの結果から、線虫ゲノムには2〜8個の遺伝子からなるオペロンが少なくとも1,000個は存在し、全遺伝子のおよそ15%が含まれることが示唆される。同時に転写される遺伝子が機能的に関連したタンパク質をコードする例は、多数明らかになっている。今回明らかになった多数のオペロンを詳しく調べれば、これまで知られていなかった機能的な関連性が明らかになると思われる。

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