線虫の非翻訳RNA分子種の網羅的解析

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これまで報告されている線虫(Caenorhabditis elegans)の非翻訳RNA分子種はtRNAやrRNA,スプライシングに関与する6種類の低分子RNA(U1,2,4,5,6 snRNA, SL RNA)の他,U15 snoRNA, U18 snoRNA, SRP RNA, Ro-associated Y RNA, lin-4 RNA, let-7 RNAの6種類に過ぎない。これは酵母や哺乳動物で見つかっている非翻訳RNA分子の種類(それぞれ約100種類と200種類)に比べると極端に少なく,ゲノムの全塩基配列が決定されてもRNA遺伝子を配列情報だけから探し出すことが現段階では困難であることを物語っている。そこで本研究では線虫から実際にRNAを抽出し,同定する方向で線虫の非翻訳RNA分子種を網羅することを計画した。平成12年度に科学研究費特定領域(C)「統合ゲノム」の助成を受けて研究を開始し,線虫を用いた実験系の研究室への導入と線虫粗RNA抽出物を再現性よく大きさにしたがって分画する系の確立を行った。引き続き平成13年度は本科学研究費の交付を受けて,線虫からの新規非翻訳RNA分子種の単離と配列決定を中心に実験を進めた。その結果これまでに報告されていない22種類の新たな線虫非翻訳RNA分子種候補を単離することに成功した。それぞれのRNAのコード領域についてみると,22種類のうち2種類はゲノム上遺伝子がコードされていない領域(遺伝子間領域,スペーサー領域)に,9種類はタンパク質遺伝子のイントロン部分に,8種類はエキソン部分に,3種類はタンパク質遺伝子のエキソンとイントロン,あるいはエキソンとスペーサー領域にまたがる領域にマップされた。残りの1種類については本研究で決定した配列の一部のみに相当する配列がゲノム上で確認されたものの,決定した配列全体と一致する配列は見られなかった。単離した非翻訳RNA分子種候補のいくつかはbox C/D snoRNAあるいはbox H/ACA snoRNAに特徴的な構造を持つことから,rRNAのメチル化やシュードウリジン化といった修飾反応に機能するものと予想される。