RNAとは何か
RNA（リボ核酸, ribonucleic acid）は、DNAと同じくヌクレオチドの重合体ですが、構造と性質にいくつかの違いがあります。
主な特徴は以下の通りです。
| 特徴 | RNA | DNA |
|---|---|---|
| 糖 | リボース | デオキシリボース |
| 塩基 | A, U, G, C | A, T, G, C |
| 鎖 | 一本鎖が基本 | 二本鎖 |
| 安定性 | 化学的に不安定 | 非常に安定 |
| 主な役割 | 情報伝達・調節・触媒 | 情報保存 |
RNAは単なる「DNAのコピー」ではなく、構造・機能の多様性をもつ分子として進化してきました。
RNAの一次・二次・三次構造
RNAは一般的に一本鎖ですが、内部で部分的に塩基対を形成し、**二次構造（ヘアピン構造など）**をとります。
さらに複雑な折りたたみを経て、三次構造を形成します。
この立体構造こそが、RNAが単なる情報伝達分子にとどまらず、酵素的活性（リボザイム）や分子認識機能を発揮できる理由です。
主要なRNAの種類と機能
RNAには多くの種類がありますが、代表的なものを以下に整理します。
1. メッセンジャーRNA（mRNA）
DNAの情報を転写してタンパク質合成の鋳型となるRNAです。
転写後、スプライシング・キャッピング・ポリA付加などの修飾を受けて成熟mRNAとなり、リボソームで翻訳されます。
2. トランスファーRNA（tRNA）
翻訳の際に、アミノ酸をリボソームへ運ぶ分子です。
tRNAは「クローバー葉構造」をとり、3つの塩基からなるアンチコドンでmRNA上のコドンを認識します。
3. リボソームRNA（rRNA）
リボソームの構成要素であり、タンパク質合成の場を形成します。
rRNA自体が触媒的にペプチド結合形成を担っており、「リボザイム（ribozyme）」として機能します。
調節性RNA ― 遺伝子発現の微調整
21世紀に入り、RNAの「調節因子」としての役割が注目されています。
1. miRNA（マイクロRNA）
20〜25塩基程度の短いRNAで、mRNAに結合して翻訳抑制や分解を誘導します。
遺伝子発現の微調整に関与し、発生・分化・がん・代謝などに重要な役割を果たします。
2. siRNA（スモールインターフェアリングRNA）
二本鎖RNA由来で、mRNAを特異的に分解する**RNA干渉（RNAi）**を介して遺伝子発現を抑制します。
研究や医薬品開発で広く利用されています。
3. lncRNA（ロングノンコーディングRNA）
200塩基以上の長い非コードRNAで、転写制御・クロマチン修飾・スプライシング調節など多様な機能をもちます。
代表例として、X染色体の不活性化に関与する Xist RNA があります。
触媒RNA（リボザイム）
RNAの中には、酵素のように化学反応を触媒するRNAが存在します。
これを リボザイム（ribozyme） と呼びます。
代表的な例として、
- リボソーム内のrRNAによるペプチド結合形成
- スプライシングを行うスプライソソームRNA
などがあります。
リボザイムの発見は、RNAが「情報を運ぶだけでなく、生命反応を触媒できる」ことを示し、生命の起源研究にも大きな影響を与えました。
RNAワールド仮説
生命の起源を説明する仮説のひとつに、**RNAワールド仮説（RNA world hypothesis）があります。
これは、初期の生命ではRNAが遺伝情報の保存（DNAの役割）と化学反応の触媒（タンパク質の役割）**の両方を担っていたという考え方です。
リボザイムの存在や、RNAの自己複製能の発見は、この仮説を支持する重要な証拠となっています。
RNAの安定性と分解
RNAは2′-OH基をもつため、アルカリ条件やリボヌクレアーゼ（RNase）によって分解されやすいという特徴があります。
この不安定さは、逆に細胞が一時的な情報伝達や制御を柔軟に行う上で有利に働きます。
まとめ
- RNAは一本鎖で、多様な二次・三次構造を形成できる
- mRNA、tRNA、rRNAがタンパク質合成を担う中心的分子
- miRNAやsiRNAなどの非コードRNAが遺伝子発現を調節
- 一部のRNAは触媒機能をもち、生命の起源にも関与
- 不安定だが、動的な情報制御に最適化された分子