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構成 Edit

  • DNAとはデオキシリボ核酸の略名で,二重らせん構造における各々の鎖は,ヌクレオチドと呼ばれる単位の繰り返しになっており,ヌクレオチドは,デオキシリボース(糖)リン酸塩基の3つの成分で構成されている。
  • DNAの2本の鎖は,アデニン(A)・チミン(T)・グアニン(G)・シトシン(C)の4種類の塩基によって結合しているが,この結合は,アデニン(A)とチミン(T),あるいはグアニン(G)とシトシン(C)の組合せ(塩基対)になっている。これには例外はないとともに,この構造は生物種に関わりなく同一である。
  • DNAの成分の1つである糖は,デオキシリボースと呼ばれる5つの炭素を使った五炭糖で,それぞれの炭素には1'〜5'までの番号が付けられている。そして,リン酸が,隣り合う2つの糖を5'と3'の位置で結び付けている。
  • DNAの塩基にはアデニン(A)・チミン(T)・グアニン(G)・シトシン(C)の4種類があり,それぞれ糖の1'の位置に結合している。
  • DNAの鎖には方向があり,糖の5'の炭素が向いている方向を5'側,3'の炭素が向いている方向を3'側と呼ぶ。
  • DNAは,ヒストンと呼ばれるタンパク質が集まった塊に規則正しく巻きついたヌクレオソーム構造を形成し,これが集まって染色体を形成している。さらにこの染色体は細胞核の中に格納されている。この染色体は人間の場合46本(23対)あり,うち23本が父親由来,23本が母親由来である。
  • 4種類の塩基はDNA2重らせんの内側に位置し相補的な塩基対を形成できるようになっている。
  • 相補的な塩基対は常にAに対してT,Gに対してCである。
  • 相補的な塩基対の形成の原理からDNAは全く同一のものが複製され,塩基の並び方からもたらされる遺伝情報は親から子へと伝えられる。
  • DNAを水溶液中で加熱すると水素結合が切れて1本鎖となるが,冷却すると相補的な塩基対が再び形成されて2本鎖となる。

RNA Edit

  • DNA上の遺伝子情報は,RNAにコピーされ,これが細胞核の外に運ばれてタンパク質を作るための遺伝情報となる。RNAはリボ核酸の略名で,mRNA,tRNA,rRNAの3種類のRNAがあるが,このうち遺伝情報を持っているのは伝令RNAと呼ばれるmRNAだけである。
  • RNA(リボ核酸)は,細胞核内でDNAから遺伝情報をコピーした後核外に出て,タンパク質を作る細胞小器官(オルガネラ)であるリボソームに遺伝情報を伝える役目を担っている。DNAとRNAの構造上の違いは,糖がデオキシリボースではなくリボースであること,4種類の塩基のうち1つがチミンではなくウラシルであること,および二重らせんではなく一重らせんであることの3点である。
  • RNA(リボ核酸)は,細胞核内でDNA(デオキシリボ核酸)から遺伝子情報をコピーして作られるが,このときに作用する酵素がRNAポリメラーゼである。RNAには伝令RNA,運搬RNA,リボソームRNAの3種類があり,RNAポリメラーゼもI〜IIIの3種類がある。
  • ウィルスの中には,DNAではなくRNAを遺伝子として使うものがある。

遺伝情報 Edit

  • 遺伝情報は,4種類の塩基3個の配列によって決まる。この塩基3個による暗号をコドンと呼ぶが,コドンは43=64通りがある。これに対してタンパク質を構成するアミノ酸は20種類しかないので,コドンの数が多すぎることになる。しかし実際には,アミノ酸の種類を決めるのに有効なコドンは20種類に限られ,どのアミノ酸にも対応しないコドンもあり,ペプチド鎖合成の終了を意味している。これは終止コドンと呼ばれる。また,1つのアミノ酸は複数のコドンと対応している場合が多い。
  • DNA上にある遺伝子の情報がmRNAに写し取られる過程を転写という。
  • mRNA上には,タンパク質を構成するアミノ酸の並び方がコドンという形で暗号化されている。
  • mRNA上のコドンとアミノ酸は,運搬RNA(tRNA)によって結び付けられている。
  • 遺伝子の翻訳は,AUGコドンにより開始され,ストップコドンにより終了する。
  • 遺伝子の翻訳過程は,真核生物・原核生物で異なる。

細胞分裂 Edit

  • 細胞分裂においては,(1)核の中でDNAの遺伝情報をコピーしたRNAが作られ,(2)このRNAが核の外に出てリボソームと結合して遺伝情報通りのタンパク質が作られるという2段階の過程を経るが,過程(1)を「転写」,過程(2)を「翻訳」という。
  • 細胞分裂には体細胞分裂と減数分裂がある。前者は染色体数の変化しない細胞分裂,後者は染色体数が1/2に減少する細胞分裂である。前者は通常の細胞分裂であり,後者は精子や卵子を作るときのみの細胞分裂である。

細胞核分裂 Edit

  • 細胞核分裂が起こる際には,DNAの二重らせんがほどけて1本ずつになり,これに酵素がヌクレオチドを結合させて新しいDNAの鎖を合成する。この酵素をDNAポリメラーゼというが,ヌクレオチドを一方向にしかつなげていくことができない。
  • 細胞核分裂の際には,DNAの二重らせん鎖をいったんほどき,その各々の鎖を鋳型にして,DNAポリメラーゼの作用でもう1本のDNA鎖が作られていくが,これらの過程を複製という。



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Last-modified: 2010-02-22 Mon 23:18:09 JST (3096d)