リボスイッチ
リボスイッチが実験的に示される前にも、いくつかのグループが5' 非翻訳領域に、構造をもったRNAと見られる保存された配列"モチーフ"(パターン)を認めていた。例えば一緒に調節されると予想されていたいくつかの遺伝子の上流配列の比較分析から、S-ボックス(現在のSAM-Iリボスイッチ)、THI-ボックス(現在のTPPリボスイッチ)、RFNエレメント(現在のFMNリボスイッチ)が報告され、そしてある場合には機序は不明ながら遺伝子調節に関わっていることが実験的に示された。コバラミン生合成のように、長く研究されながらその調節機序がわからない経路についても、リボスイッチが存在するとの仮説に基づいて文献情報から部分的に同定している研究者もいる。初めに触れたように、2002年にいくつかの報告で、モチーフと、それまで調節機序の知られていなかった経路がリボスイッチによって制御されることが知られた。あるRNA要素がリボスイッチであることを証明するには、インビトロではそのRNAが低分子リガンドを結合すること、またインビボではリボスイッチが細胞内で遺伝子発現を制御することを示す必要がある。
リボスイッチは概念的には2つの部分に分けられる。すなわちアプタマーと、発現調節に関わる基本機能である。アプタマーは低分子を直接結合し、基本機能はアプタマーの構造変化に応じて構造変化を起こす。基本機能は遺伝子発現を調節する部品と言える。基本機能は、典型的なものでは低分子により遺伝子発現をオフにするが、逆にオンにするものもある。
基本機能には次のような種類がある:
ρ因子によらず転写を終結させるヘアピン構造の形成。
リボソーム結合部位を抑制することで翻訳をブロックするようなフォールディング。
自己開裂:このようなリボスイッチは十分なリガンド濃度下では自分自身を開裂するリボザイムとして働く。
pre-mRNAのスプライシングを促進するようなフォールディング。 アカパンカビのTPPリボスイッチは、選択的スプライシングによって条件的に上流オープンリーディングフレーム(uORF)が作られるように調節し、それにより下流遺伝子の発現を促進する。 植物のTPPリボスイッチはスプライシングと選択的3'-末端プロセシングを修飾する。