第1セットと第2セットのイントロンの重要な違いは、第1セットのイントロンのスプライシング反応はグアノシン補因子によって開始されるのに対し、第2セットのイントロンのスプライシング反応は内部アデノシンによって開始されることである。

プレmRNAは、イントロンとエクソンを含む一次転写産物である。翻訳前のmRNAは、まずmRNAに変換される必要があります。 RNAスプライシングやmRNA前駆体スプライシングは、そうした転写後の修飾の一つです。RNAスプライシングでは、mRNA前駆体分子からイントロンが除去され、エクソンが結合される。第1、第2セットのイントロンは、自己スプライシングを行うイントロンである。他の酵素の助けを借りずに、プレmRNA分子からスプライシングするのである。したがって、プレmRNAからのスプライシングを自ら触媒するRNA酵素またはヌクレアーゼである。さらに、モバイル要素としても機能します。スプライシングの過程では、イントロンを取り除き、エクソンを結合させるために、一連のトランスエステル化反応が行われる。これらのヌクレアーゼは、バクテリア、古細菌、真核生物など3つのドメインすべてに存在する。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. グループ 1 のプロファイルとは 3. グループ 2 のプロファイルとは 4. グループ 1 とグループ 2 のイントロンの類似点 5. 並べて比較 - グループ 1 とグループ 2 を表形式で提示 6. まとめ

グループI intr***は何ですか？

イントロンの最初のグループは、バクテリア、ファージ、真核生物（オルガネラや核ゲノム）に見られるセルフスニッピングヌクレアーゼである。基本的な遺伝子に存在する。プレmRNA分子からの自己スナイプを触媒することができる。最初のイントロンのグループは、数百から3,000ヌクレオチドを持つことがある。また、生物体内では配列の類似性がほとんど見られない。

図01：グループIイントロン

二次構造は、4つの短い領域で高度に保存されている。エステル交換反応は2つのステップに分けられる。最初のイントロンのセットは、5Pスプライスサイトでグアノシン補酵素の3'水酸基による求核攻撃によってスプライシング機構が開始される。

グループIIのイントラクティヴは何ですか？

第二のタイプは、生物の3つの構造ドメインすべてに存在する自己スプライシングイントロンである。前駆体mRNAのスプライシング反応そのものを触媒するヌクレアーゼである。rRNA、tRNA、タンパク質コード化遺伝子に含まれる。しかし、最初のイントロンのグループとは異なり、核ゲノムには存在しない。

図02：グループIIイントロン

第2セットのイントロンは、第1セットのイントロンと同様の2つのエステル交換ステップを経てスプライシングを触媒する。これらの酵素は、5′スプライスジャンクションの分岐部位でアデノシンの2′OH求核攻撃によりスプライシング反応を開始させる。スプライシング反応において、2組目のイントロンは投げ縄のような構造を形成する。また、イントロンスプライシングはGTPの非存在下で行われる。

グループI（グループアイ）とグループII intr***)の共通点

• 第1、第2セットのイントロンは、2つのRNA酵素が異なるメカニズムで自身のスプライシングを触媒している。
• 大型のヌクレアーゼである。
• どちらも3つのドメインすべてに存在します。
• 可動要素である。
• さらに、rRNA、tRNA、タンパク質をコードする遺伝子にも含まれています。
• 両酵素は、バイオテクノロジーや分子医学において、遺伝子ノックアウト／ノックアウト、遺伝子導入、遺伝子治療システムのターゲティングのためのツールとして使用されています。

グループI（グループアイ）とグループII intr***)の違い

イントロンの最初のグループは、バクテリア、ファージ、真核生物のオルガネラや核内ゲノムに見られるヌクレアーゼである。グループIIイントロンは、細菌、古細菌、真核生物の小器官に存在するヌクレアーゼである。また、グループIイントロンは5Pスプライス部位のグアノシン補酵素の3′水酸基による求核攻撃でスプライシング反応を開始するが、グループIIイントロンは5′スプライス部位のアデノシン分岐部位で2′水酸基による求核攻撃でスプライシング反応を開始する。したがって、この点がグループIとグループIIのイントロンの重要な違いである。

また、グループIIイントロンはスプライシングの際に投げ縄のような構造を形成するが、グループIイントロンは投げ縄のような構造を形成しないことがわかった。したがって、この点もグループIとグループIIのイントロンの大きな違いである。また、グループIのイントロンは真核生物の核ゲノムに存在したが、グループIIのイントロンは真核生物の核ゲノムには存在しなかった。

以下のインフォグラフィックは、グループ1とグループ2のプロファイルの違いを表形式で示し、並べて比較できるようにしたものです。

概要 - グループI（グループアイ） vs. グループII intr***)

グループIおよびIIイントロンは、エステル交換反応を触媒する大型のヌクレアーゼで、一次転写からイントロンをスプライスアウトする。3つのドメイン全てに存在する。それらはすべて移動可能な遺伝要素である。さらに、バイオテクノロジーや分子医学のツールとしても利用されています。しかし、クラスIイントロンは5Pスプライス部位のグアノシン補酵素の3′OHによる求核攻撃によってスプライシング反応を開始する。一方、クラスIIイントロンは、5′スプライスジャンクションの分岐部位でアデノシンの2′OHによる求核攻撃によってスプライシング反応を開始する。また、グループIIイントロンはスプライシングの際に投げ縄のような構造を形成するが、グループIイントロンは投げ縄のような構造を形成しないことがわかった。このように、グループIとグループIIのイントロンの違いについてまとめてみました。

引用

1Bonen, J. Vogel et al. The evolution of group II intron, Mobile DNA, Centre for Biomedical Sciences, January 1, 1970, available here.Turasse, Nicholas J. and Anne Britt-Colster."A survey of group I and group II intron in 29 genomic sequences of Bacillus cereus group: insights into their spread and evolution", Nucleic Acid Research, Oxford University Press, August 2008, available here.2 Tulassee, Nicholas J and Anne Britt-Colster."A survey of group I and group II intron in 29 genomic sequences of the Bacillus cereus group: insights into their transmission and evolution", Nucleic Acids Research, Oxford University Press, August 2008.