内部転写スペーサー

内部転写スペーサー（ITS）とは、染色体上の小サブユニットリボソームRNA（rRNA）遺伝子と大サブユニットrRNA遺伝子の間に位置するスペーサーDNA 、またはポリシストロン性rRNA前駆体転写産物中の対応する転写領域のことである。

細菌と古細菌では、 16S rRNA 遺伝子と23S rRNA 遺伝子の間に 1 つの ITS が存在する。一方、真核生物では 2 つの ITS が存在する。ITS1は18S rRNA 遺伝子と5.8S rRNA 遺伝子の間にあり、ITS2は 5.8S rRNA 遺伝子と28S rRNA 遺伝子(後生動物では、または植物では 25S rRNA 遺伝子) の間にある。ITS1 は細菌と古細菌の ITS に相当し、ITS2 は祖先の 23S rRNA 遺伝子を中断する挿入として生じた。^{[ 1 ] [ 2 ]}

細菌や古細菌では、ITSは1～数コピー存在し、隣接する16Sおよび23S遺伝子も同様である。複数のコピーが存在する場合、これらは互いに隣接して存在するのではなく、環状染色体の離散的な場所に存在する。細菌では、ITSにtRNA遺伝子が存在することは珍しくない。 ^{[ 3 ] [ 4 ]}

真核生物では、リボソームRNAとスペーサーをコードする遺伝子は、数千コピーからなるタンデムリピートとして存在し、それぞれが遺伝子間スペーサー（IGS）または非転写スペーサー（NTS）と呼ばれる非転写DNA領域によって隔てられている。

各真核生物リボソームクラスターは、5'外部転写スペーサー（5' ETS）、18S rRNA遺伝子、ITS1、5.8S rRNA遺伝子、ITS2、26Sまたは28S rRNA遺伝子、そして最後に3' ETSを含んでいます。^{[ 5 ]}

rRNA成熟の過程で、ETSとITSの断片が切り出される。これらは成熟過程における機能を持たない副産物として、急速に分解される。^{[ 6 ]}

真核生物のITS領域の配列比較は、いくつかの好ましい特性があるため、分類学や分子系統学で広く使用されています。 ^{[ 7 ]}

• その小さなサイズと、高度に保存された隣接配列の存在のおかげで、日常的に増幅される。
• rRNAクラスターはコピー数が多いため、少量のDNAからでも容易に検出できる。
• 不等交叉と遺伝子変換による急速な協調進化が起こります。これにより、反復単位のゲノム内均一性が促進されますが、ハイスループットシーケンスでは植物種内で頻繁な変異が発生することが示されています。 ^{[ 8 ]}
• 近縁種間でも高い変異性が見られる。これは、このような非コードスペーサー配列にかかる進化的な圧力が比較的低いことに起因すると考えられる。

例えば、ITSマーカーは、以下の分類群間の系統関係を解明する上で特に有用であることが証明されている。

ITS2はITS1よりも保存性が高いことが知られています。すべてのITS2配列は共通の二次構造コアを共有していますが^{[ 26 ]} 、 ITS1構造ははるかに小さな分類単位でのみ保存されています。保存の範囲に関係なく、構造支援比較はより高い解像度と堅牢性を提供できます^{[ 27 ] 。}

• ワシントン大学臨床検査医学科：分子診断｜酵母のシーケンス解析
• ITSone DB
• ITS2データベース（Schultzら）