DNAはどのようにして細胞内のタンパク質をコード化するのか?

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DNAは、ほとんどの生物の遺伝物質です。

DNA分子は一連のヌクレオチドから構成されています。

このヌクレオチド系列は、生物の全遺伝情報を表しています。

ヌクレオチド系列内のタンパク質をコードする領域は、遺伝子として知られています。

特定のタンパク質の情報は、コドンと呼ばれる遺伝子内のヌクレオチド3連符によってコード化されています。

各ヌクレオチド3連符は、ポリペプチド鎖の特定のアミノ酸を表しています。

コドンの全体集合は遺伝暗号と呼ばれ、遺伝子内のタンパク質の情報を暗号化するために使用されます。

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遺伝暗号とは

遺伝暗号とは、遺伝情報を遺伝物質内にコード化するための一連の規則を指します。

DNAの4文字のコードが、アミノ酸の20文字のコードにどのように変換されるかが定義されています。

アミノ酸はタンパク質の構成要素です。

各アミノ酸はコドンと呼ばれる3つのヌクレオチドのコードで表されています。

20種類のアミノ酸を表現する遺伝暗号を図1に示す。

図1:遺伝暗号

遺伝暗号には64個のコドンが含まれ、そのうち61個のコドンがアミノ酸を表し、残りはストップコドンです。

遺伝暗号の特徴として、縮退していることが挙げられる。

つまり、1つのアミノ酸を複数のコドンで表すことができるのです。

その他、遺伝暗号の特徴として以下のようなものがあります。

  • 遺伝暗号は重なりません。
  • 1つのヌクレオチドが隣接する2つのコドンの一部となることはない。
  • 遺伝暗号はほぼ普遍的です。

細胞内でDNAはどのようにタンパク質をコード化するのか?

遺伝子は、タンパク質をコードするゲノムの要素です。

遺伝子は、一連のヌクレオチドから構成されています。

このヌクレオチド系列は、一連のコドンを表しています。

各コドンは、ポリペプチド鎖の特定のアミノ酸を表しています。

このコドン列は、転写の際にmRNAに転写され、翻訳の際に機能的なタンパク質のアミノ酸配列に解読される。

このように、遺伝子の持つ遺伝情報を利用してタンパク質を生産する様子を図2に示す。

図2: 遺伝暗号の解読

結論

タンパク質の遺伝情報は、ゲノムの中の遺伝子によってコード化されている。

遺伝子は一連のヌクレオチドから構成されている。

これらのヌクレオチドは、結果として3つのコドンにグループ化されます。

各コドンは、タンパク質のポリペプチド鎖の特定のアミノ酸を表しています。

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