オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドの違いとは?

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オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドの主な違いは、オリゴヌクレオチドが通常20塩基の短い塩基配列であるのに対し、ポリヌクレオチドは多くの塩基を持つ高分子であることである

 さらに、オリゴヌクレオチドはDNAポリメラーゼによるDNA合成を促進するプライマーとして重要であり、ポリヌクレオチドはDNAでもRNAでもあり、主に全生物の遺伝情報を格納している。

オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドとは、簡単に言えば、ヌクレオチドのポリマーの2種類です。

これらのポリマーの形成には、RNAヌクレオチドまたはDNAヌクレオチドのいずれかが関与しています。

したがって、構造中のヌクレオチドの種類に基づいて、これらのポリマーはそれぞれRNAおよびDNAと呼ばれる。

主な対象分野

  1. オリゴヌクレオチドとは
         – 定義、構造、役割
  2. ポリヌクレオチドとは
         – 定義、構造、役割
  3. オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドの類似点とは?
         – 共通する特徴の概要
  4. オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドの違いとは?
         – 主な違いの比較

この記事の重要な単語

DNA、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、RNA

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オリゴヌクレオチドとは?

オリゴヌクレオチドまたはオリゴマーは、短い一本鎖の DNA または RNA 断片です。

オリゴヌクレオチドは、原則として、10~100個の繰り返し単位から構成されています。

従って、無限大の重合度を持つ。

また、オリゴヌクレオチドは、ポリヌクレオチドの一種である

オリゴヌクレオチドを合成する方法として、固相化学合成があります。

図1: FISHにおけるRNAプローブ

さらに、オリゴヌクレオチドは、遺伝子検査や研究、科学捜査の分野でも重要な役割を担っている。

固相化学合成による人工遺伝子合成、DNA複製、PCR、DNAシークエンスにおけるプライマー、in-situ hybridizationや遺伝子ノックダウンアッセイにおける分子プローブとして、重要な役割を担っている。

また、遺伝子ノックダウンアッセイを用いたアンチセンス療法においても、オリゴヌクレオチドは欠かせない要素です。

ポリヌクレオチドとは?

ポリヌクレオチドは、DNAまたはRNAのヌクレオチドからなる高分子です。

13個以上のヌクレオチドから構成されることもあります。

ポリヌクレオチドは、通常、無限のヌクレオチドを含んでいる。

DNAとRNAはポリヌクレオチドの例です。

この中で、DNAは2本鎖の高分子です。

さらに、RNA分子には、mRNA、tRNA、rRNAの3種類があります。

これらは一本鎖分子であり、塩基の相補的な組み合わせによって二次構造を形成することが多い。

Main Difference - Oligonucleotide vs Polynucleotide:図2 DNAとRNA

さらに、DNAは真核生物、原核生物問わず、すべての生物の遺伝情報を保存している普遍的な高分子です。

一方、RNAは3種類ともタンパク質合成に関与している。

基本的には、タンパク質をコードする遺伝子が転写された結果、特定のタンパク質を合成するための情報を核から細胞質へ運ぶのがmRNAです。

ここで、翻訳を促進するために重要なのが、tRNAとrRNAの両方です。

通常、tRNAは対応するヌクレオチドを翻訳が行われるリボソームまで運びます。

そして、rRNAとそれに付随するタンパク質はリボソームを構成し、mRNA上のコドンを解読する。

さらに、RNAはRNAウィルスの遺伝物質としての役割を担っている。

オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドの類似性

  • オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドは、ヌクレオチドの重合体の一種です。
  • ただし、このヌクレオチドは、DNAヌクレオチドであってもRNAヌクレオチドであってもかまいません。
  • DNAヌクレオチドの場合はDNA分子、RNAヌクレオチドの場合はRNA分子になります。
  • また、窒素塩基としては、DNA分子ではアデニン、グアニン、シトシン、チミン、DNA分子ではアデニン、グアニン、シトシン、ウラシルなどがあります。
  • RNAポリマーの場合、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチドともに一本鎖分子です。
  • また、両者とも糖-リン酸骨格を有し、既存のヌクレオチドの五炭糖の3′OHと入力ヌクレオチドのリン酸糖の5′リン酸基の間でホスホジエステル結合が形成されることにより発生する。
  • また、両者はバイオテクノロジーの分野で異なる用途を持っています。

オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドの違い

定義

オリゴヌクレオチドとは、DNAやRNAの短い分子で、ヌクレオチドの数が少ないものを指し、ポリヌクレオチドとは、13個以上のヌクレオチドを含む生体高分子を指します。

ヌクレオチドの数

一般にオリゴヌクレオチドは 10~100 個のヌクレオチドから構成され、ポリヌクレオチドは 13 個以上のヌクレオチドから構成され、原則として無限に存在します。

サイズ

オリゴヌクレオチドがDNAやRNAの短い断片であるのに対して、ポリヌクレオチドは比較的大きなサイズです。

重合度

また、オリゴヌクレオチドは有限の重合度であるのに対し、ポリヌクレオチドは無限の重合度です。

分子二重鎖の形成

DNAなどのポリヌクレオチドが2本鎖の高分子であるのに対して、オリゴヌクレオチドは一般に1本鎖の分子です。

重要性

また、オリゴヌクレオチドはDNA重合のプライマー、in situハイブリダイゼーションや遺伝子ノックダウンアッセイのプローブとして、ポリヌクレオチドはウイルスと同様にすべての生物の遺伝情報を保存する分子として重要な役割を担っています。

結論

オリゴヌクレオチドは、10~100 個程度のヌクレオチドからなるポリヌクレオチドの一種で、DNA や RNA のヌクレオチドであることもあります

従って、有限の重合度を持つ短いヌクレオチドフラグメントです。

一般にオリゴヌクレオチドは、DNA重合におけるプライマーや、ハイブリダイゼーションやノックダウンアッセイにおけるプローブとして重要な一本鎖の分子です。

これに対し、ポリヌクレオチドは高分子の一種で、通常13個以上のヌクレオチドから構成される

しかし、ポリヌクレオチドに含まれるヌクレオチドの数は無限大になり得る。

さらに、DNAなどのポリヌクレオチドは、遺伝情報の保存を担う普遍的な高分子です。

一方、RNAはRNAウィルスの遺伝情報を格納している。

したがって、オリゴヌクレオチドとポリヌクレオチドの主な違いは、ヌクレオチドの数とその重要性です。

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