DNAはデオキシリボ核酸の略です。 DNAとRNA(リボ核酸)は核酸です。タンパク質、脂質、複雑な炭水化物(多糖類) と並んで、核酸はすべての生命体に不可欠な主要な種類の高分子の 1 つです。
このレッスンでは、DNA の構造と機能について学びます。
DNA は、互いに巻き付いて二重らせんを形成する 2 つの鎖で構成される分子であり、すべての生物と多くのウイルスの発生、機能、成長、および繁殖に関する遺伝的指示を伝達します。 DNAの構造は二重らせんです。
以下の DNA ヘリックスの一部の構造を見てください。
DNA鎖は、ヌクレオチドとして知られるより単純な単量体単位で構成されているため、2本のDNA鎖はポリヌクレオチドとも呼ばれます。各ヌクレオチドは、4 つの窒素含有核酸塩基の 1 つ、デオキシリボースと呼ばれる糖、およびリン酸基で構成されています。
4 つの窒素含有核酸塩基は次のとおりです。
ヌクレオチドは、1 つのヌクレオチドのリン酸と次の糖との間の共有結合を介して鎖状に接続され、交互の糖-リン酸骨格を形成します。塩基対形成規則に従って、2 本のポリヌクレオチド鎖の窒素含有塩基が水素結合で結合され、二本鎖 DNA が作成されます。
塩基対形成規則では、アデニン (A) はチミン (T) と結合し、シトシン (C) はグアニン (G) と結合します。
相補的な窒素含有塩基は、ピリミジンとプリンの2 つのグループに分類されます。 DNA では、ピリミジンはシトシンとチミンです。プリン体はグアニンとアデニンです。
二本鎖 DNA の両方の鎖は、同じ生物学的情報を保存します。この情報は、2 つのストランドが分離するときに複製されます。
DNA の大部分 (ヒトの場合、約 98%) は非コーディングです。これは、これらのセクションがタンパク質配列のパターンとして機能しないことを意味します。 2 本の DNA 鎖は逆平行で、互いに反対方向に走っています。主鎖に沿った 4 つの核酸塩基の配列は、遺伝情報をコード化する役割を担っています。 RNA 鎖は、転写と呼ばれるプロセスで DNA 鎖をテンプレートとして使用して作成されます。遺伝暗号の下で、RNA 鎖は翻訳として知られるプロセスでタンパク質内のアミノ酸の配列を指定します。
真核細胞では、DNA は染色体として知られる長い構造に編成されます。細胞分裂の前に、すべての娘細胞に染色体の完全なセットを提供するために、 DNA 複製として知られるプロセスで染色体が複製されます。真核生物は、ほとんどの DNA を細胞核 (核 DNA)、ミトコンドリア (ミトコンドリア DNA)、または葉緑体 (葉緑体 DNA) に保存します。
一方、原核生物は、DNA を細胞質、つまり環状染色体にのみ保存します。