トランス (分子生物学)

トランス（Trans-）

分子生物学の分野で用いられるトランス（Trans-）という用語は、「異なる分子の間で機能する」という概念を表現します。これは、相互作用する二つの要素のうち一方が、対象となるもう一方とは異なる分子上に存在する場合に用いられます。

この用語の対義語にはシス（Cis-）があり、こちらは「同じ分子上で機能する」ことを意味します。シス因子が通常、作用する対象（標的遺伝子など）と同じDNA分子上の比較的近傍に位置するのに対し、トランス因子は標的から離れた位置、あるいは全く別のDNA分子（例えば、別の染色体上やプラスミド上）にコードされている遺伝子に由来することが一般的です。ただし、同じ染色体上にあっても、標的遺伝子から大きく離れた場所に位置する要素もトランスに働くものとして扱われることがあります。

トランス因子あるいはトランス要素とは、標的遺伝子の発現や機能に影響を与えるような、当該遺伝子そのものとは異なる分子を指します。これらは通常、別の遺伝子によってコードされており、その遺伝子から転写・翻訳されて生じるRNA分子やタンパク質分子が実際に機能因子として働くことが多いです。これらのトランス因子が、標的遺伝子が存在する分子上の特定のシス因子（DNA配列など）に結合したり、他の分子と複合体を形成したりすることで、標的遺伝子の挙動を制御します。

転写調節におけるトランス因子

遺伝子の転写を調節する文脈では、標的遺伝子の転写開始や進行を制御するタンパク質因子やRNA因子、あるいはそれらをコードする遺伝子がトランス要素と呼ばれます。特に、転写を促進または抑制するタンパク質は転写因子としてよく知られており、これらは代表的なトランス因子です。転写因子は、標的遺伝子のプロモーター領域やエンハンサー、サイレンサーといったシス因子（これらは標的遺伝子と同じDNA分子上に存在します）に特異的に結合します。この結合によって、RNAポリメラーゼのリクルートメントや活性が調節され、結果として標的遺伝子の転写量が変化します。このようなシス因子とトランス因子の協調的な働きによって、細胞は様々な状況に応じて必要な遺伝子を選んで発現させることができます。

転写後調節におけるトランス因子

mRNAの安定性や翻訳効率、さらにはタンパク質の機能修飾など、転写後の過程においても多くのトランス因子が関与します。例えば、特定のmRNA配列に結合してその分解を促進したり、翻訳装置への結合を阻害したりするRNA結合タンパク質はトランス因子として機能します。また、近年その重要性が注目されているmiRNA（マイクロRNA）のようなノンコーディングRNAも、標的mRNAに結合することでその安定性や翻訳を抑制するRNA因子としてトランスに作用することが知られています。これらの因子もまた、細胞内の遺伝子発現ネットワークを精緻に制御する上で不可欠な要素です。

まとめ

分子生物学におけるトランスの概念は、離れた場所にコードされた因子が標的に作用するという、細胞内のシグナル伝達や遺伝子制御の基本的なメカニズムを理解する上で極めて重要です。これは、微生物のオペロン説における調節遺伝子（トランスに働く因子をコード）とオペレーター/プロモーター（シスに働く配列）の関係性など、古くから分子生物学の研究の中心にありました。様々なタイプのトランス因子がシス因子や他の因子と連携することで、生命の多様な機能が成り立っています。

関連項目
オペロン説

参考文献
『遺伝子の分子生物学』第5版（ジェームズ・ワトソン他著、東京電機大学出版局）ISBN 9784501621209

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