Subject   : DNA(デオキシリボ核酸)

カテゴリー  : 学びの館 > 生化学 


 DNA(Deoxyribonucleic acid)
DNAは細胞の核や核様体に存在するが、ミトコンドリアや葉緑体にも少量のDNAがある。 遺伝情報を担うゲノムの実体です。
核酸の一種。この高分子生体物質は地球上の全ての生物において、遺伝情報を担う物質(メディア)として用いられています。
DNA はデオキシリボース (糖) とリン酸、塩基 から構成されています。 塩基はアデニン、グアニン、シトシン、チミンの四種類あり、それぞれ A, G, C, T と略す。デオキシリボースと塩基が結合したものをデオキシヌクレオシド、このヌクレオシドのデオキシリボースにリン酸が結合したものをデオキシヌクレオチドと呼ぶ。ヌクレオチドは核酸の最小単位である。糖にリボースを用いる核酸はリボ核酸 (RNA) という。
ヌクレオシドは五単糖の1位にプリン塩基またはピリミジン塩基がグリコシド結合したもの。

DNAの1次構造: 塩基の配列順序のことで,遺伝情報そのものである。遺伝子部分はタンパク質やRNAの1次構造を指定する。 DNAの2次構造: RNAと異なり,DNAは二重らせん構造(double helix)をとる。二重らせん構造には通常のB型DNA以外に,立体構造が少しずつ異なるA型DNAやZ型DNAもある。これらは互いに主溝(major groove)や副溝(minor groove)の深さが異なる。 シャルガフ則とDNAのX線回折像をもとに,この構造が予測された(Watson & Crick、1953年)。二重らせんの直径は20Å、1巻きが34Åで10塩基対に対応する(1塩基対で36°回転)。

デオキシリボースと塩基が結合したものをデオキシヌクレオシド、このヌクレオシドのデオキシリボースにリン酸が結合したものをデオキシヌクレオチドと呼ぶ。ヌクレオチドは核酸の最小単位である。糖にリボースを用いる核酸はリボ核酸 (RNA) という。
一つのヒト細胞の核に存在する塩基対は60億である.ヒトの遺伝子は約10万であるが遺伝子はプロモーター,イントロン,エクソンより構成される.エクソンのみがmRNAへ転写され,蛋白に翻訳される.

ヌクレオチド分子は、リン酸を介したフォスフォジエステル結合で連結し、鎖状の分子構造をとる。フォスフォジエステル結合には方向性がある。
2本の逆向きのDNA鎖は、相補的な塩基 (A/T, G/C) による水素結合を介して、全体として二重らせん構造をとる。この相補的二本鎖構造をとることが複製を可能とし、遺伝情報を伝えていく上で決定的に重要な点である。
長さは様々で、長さの単位は二本鎖の場合 bp(base pair:塩基対)、一本鎖の場合 b または nt(base、nucleotide: 塩基、ヌクレオチド)。
真核生物では核の中にある。ミトコンドリアにも含まれる。環状のものもあれば、そうでないのもある。 DNAは遺伝情報の担い手となっています。 全ての生物で、細胞分裂の際の母細胞から娘細胞への遺伝情報の受け渡しはDNAの複製によって行われる。DNA の複製はDNAポリメラーゼによって行われる。 DNAは遺伝情報の担い手となっています。

 ⇒ ヌクレオチド、 RNA(リボ核酸)

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