ファクトシート:DNA-RNA-Protein

要約/キーポイント

  • DNAはすべての細胞生物の遺伝物質です。RNAは情報担体または”メッセンジャー”として機能します。
  • RNAは情報担体または”メッセンジャー”として機能します。RNAは複数の役割を持っています。
  • RNAは複数の役割を持ちます。
  • リボソームRNA(rRNA)は、タンパク質合成に関与しています。

はじめに

地球上のすべての生物は、遺伝情報を処理し、それを使用して細胞のビルディングブロックを作成する非常に似た機 生物は情報をDNAとして保存し、情報をRNAとして放出または運び、情報を細胞のほとんどの機能を果たすタンパク質に変換する(例えば、いくつかのタ 分子生物学のこの”中心的な教義”は、非常に単純なモデルですが、生物学的システムにおける情報の流れを追跡するのに役立ちます。 コア機能の中で:

1。 DNAはすべての細胞生物の遺伝物質です。

シトシン
シトシン、ヌクレオチド

デオキシリボ核酸(DNA)は、継承の材料物質です。 すべての細胞生物は、その遺伝情報をエンコードし、格納するためにDNAを使用しています。 DNAはヌクレオチドと呼ばれる個々の化学単位から成っている鎖のリンクが長い鎖に類似している化合物、です。 ヌクレオチド自体は、糖(デオキシリボース)、リン酸、および核酸塩基(しばしば単に塩基と呼ばれる)の3つの成分を有する。

塩基は、しばしば単にA、C、GおよびTと略記されるアデニン、シトシン、グアニン、およびチミンとして知られている四つの化学形態で来る。

DNA二重らせん
DNA二重らせん

すべての生物は、安全な、安定した、二重の形でDNAを格納します:有名な”二重らせん”、DNAお互いに。 二つのDNA鎖は、一方の塩基が他方の塩基と並んで配置されている。 砂糖および隣酸塩部品は中心の梯子そっくりの柵を形作っていて一致させた基盤が柵の湾曲のような外側の上で、動く。 (注–いくつかのウイルスは、DNAの一本鎖の形で彼らの遺伝物質を持っています)。

ヌクレオチド塩基ペアリング
ヌクレオチド塩基ペアリング

塩基の形状と電荷は、AがTに弱く結合し、CがGに弱く結合する原因となる。 DNAヘリックスの一方の鎖からの塩基は、本質的に他の鎖の塩基の鏡像である–一方の鎖にAがあるとき、他方の鎖にTがあり、一方の鎖にCがあるとき、他方の鎖にGがある。 これらの「塩基対形成」規則は、DNAがどのように情報を運び、新しいDNA鎖にコピーされるかを理解するための鍵です(細胞は2つの細胞に分裂する前にそのDNAをコピーしなければなりません)。 生物がゲノムをコピーすると、酵素は二重らせんの2本の鎖を分離し、対になった塩基を引き離します。 他の酵素は、元の鎖のそれぞれの新しい鏡像を作るために塩基対の規則を使用して、新しいDNA鎖を開始します。 このプロセスの間違いは、突然変異(世代間のゲノム配列の変化)につながる可能性があります。 多くの生物は、新たに複製されたDNAをスキャンして間違いを訂正するエラーチェック機構を持っているため、複製エラーのために発生する変異の数を大幅に制限しています。

2. RNAは情報を”運ぶ”
DNAは情報を保持していますが、一般的にその情報を積極的に適用しません。 DNAは物事を作らない。 情報を抽出し、その指示を実行することができる細胞機械の場所にそれを得るために(通常はタンパク質の青写真、以下に示すように)DNAコードは、リボ RNAに転写されるDNAの部分は、”遺伝子”と呼ばれています。P>

転写
DNAはRNAに転写されます

RNAはDNAに非常に似ています。 それは長い鎖に似ており、鎖内のリンクは個々のヌクレオチドで構成されています。 RNAのヌクレオチドは、DNAのように、3つの部品から成っています–砂糖、隣酸塩および基盤。 RNAの砂糖はRNAをより適用範囲が広く、より少なく耐久にさせるのを助けるDNAのより安定したdexoyriboseの代りにリボースです。DNAと同様に、RNAでは塩基は四つの化学形態であり、RNAの情報はこれらの塩基が配置されている配列にコードされています。

DNAと同様に、RNAでは塩基が4つの化学 DNAと同様に、RNAにはアデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)が含まれる。 しかし、RNAではウラシル(略称U)はチミン(T)の代わりになります(スイッチはRNAにDNAよりも安定性が低いという犠牲を払って、ここでは説明しない特別な 細胞は、DNAの複製と同様のプロセスでRNAメッセージを作成します。 DNA鎖は転写される遺伝子の位置で引き離され、酵素は塩基対形成規則を用いてDNA塩基の配列からメッセンジャー RNAを作成する。

3. 細胞内で作られたRNA分子は、さまざまな方法で使用されます。

ここでの目的のために、RNAには三つの主要なタイプがあります: メッセンジャー RNA、リボソームRNA、およびトランスファー RNA。 メッセンジャー RNA(mRNA)は、タンパク質を作るための指示を運ぶ。 DNAのように、蛋白質はポリマーである:蛋白質の場合には、アミノ酸であるプレハブの分子単位から組み立てられる長い鎖。 リボソームと呼ばれる大きな分子機械*は、mRNAコードを翻訳し、タンパク質を組み立てる。 リボソームは、特定のアミノ酸に翻訳コドン、またはタンパク質の製造を停止する命令と呼ばれる三文字の”言葉”でmRNAのメッセージを読み取ります。 A、C、U、Gのそれぞれの可能な三文字の配置(例えば A A A、AAU、GGCなど)は特定の命令であり、これらの命令とアミノ酸との対応は「遺伝コード」として知られている。「コードの例外やバリエーションは存在しますが、標準的な遺伝コードはほとんどの生物に当てはまります。

コドン
mRNAコドン

リボソームは、すべての細胞生物で発見され、彼らはその構造と生命のすべてにわたって機能 実際には、すべての生命の間でリボソームの極端な類似性は、地球上のすべての生命が共通の祖先から子孫であるという証拠のラインの一つです。

*生物学者は、しばしば、移動、回転、レバー、または一般的に仕事を行うためにエネルギーを使用するタンパク質、特にタンパク質の大きな複合体を”機械”と 生物学者は、そのような分子が設計されていることを意味するものではありません。 「機械」は、そのような機能のための有用なメタファーであり、「化学的に蓄積されたエネルギーを可動部分に変換する大きな分子の複合体」よりも簡単で明

4. リボソームは、リボソームRNA(rRNA)を用いてタンパク質を作る。
リボソームは、細胞内のメッセンジャー RNA分子に見られる指示を読み取り、これらのmrnaからアミノ酸(これらはタンパク質のビルディングブロックである)をmRNAで定義された順序で化学的に連結することによってタンパク質を構築する。 メッセンジャー RNA分子は、コードされたタンパク質配列命令よりも長く、タンパク質の構築を”開始”および”停止”するためのリボソームへの命令を含む。 特定の生物の中には、異なるタンパク質につながる数百から数千から数万の異なるmrnaが存在する可能性があります。 生物の形態と機能の多様性は、作られたタンパク質の種類と、これらのタンパク質がいつどこで作られるかの調節によって大部分が決定されます。

mRNAをタンパク質に変換するリボソームは大きく複雑です。 これは、2つの主要なサブユニット(一般的に大サブユニットと小サブユニットとして知られている)で50以上のタンパク質(正確な数は種によって異 タンパク質に加えて、各サブユニットには、リボソーム内で機能するため、リボソームRna(rRNA)として知られる特別なRNA分子が含まれています。 それらは特定の蛋白質を作るための指示を運ばないが(すなわち、メッセンジャー Rnaではない)代りにmrnaから蛋白質を作るのに使用されているリボソーム リボソームRNAの詳細については、こちらを参照してください。 私たちは進化研究でリボソームRNA配列を使用する方法については、および環境サンプリングはここに行く。

転送RNA(tRNA)
転送RNA(tRNA)

リボソームは、mRNAに存在する命令を直接読まない–彼らは細胞内のRNAのさらに別のタイプ トランスファー Rna(tRNA)は、アミノ酸をRNAコードに結合させます。 各コドンは、タンパク質中の特定のアミノ酸またはリボソームへの特定の命令(例えば、開始、停止、一時停止など)のいずれかに変換されると想定される。 一方の端では、転写RNAは三塩基コドンを提示する。 他では、それは対応するアミノ酸を握ります。 Rna配列が塩基対形成によってDNAから「転写される」のと同様に、メッセンジャー RNAを塩基対形成、TについてはA、GについてはCの化学的引力を介して「読 リボソームは、位置に選手のすべてを保持し、メッセンジャーと転送Rna間の塩基のペアリング、およびアミノ酸間の化学結合の両方を容易にする、巨大なク MRNAの指示を読むことによる蛋白質の作成は一般に”翻訳として知られています。”

翻訳
mRNAはタンパク質に翻訳されます

この文書はmicroBEnetによって生成されました。 Jonathan Eisenによって書かれ、David CoilとElizabeth Lesterによって編集され、Hal Levinからのフィードバックがありました。

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