THE CELLを読む①
唐突ですが。。
'Molecular Biology of THE CELL: 細胞の分子生物学(第5版)'を読んでいきたいと思います。
全ての生物は細胞(cell)からなる。
生物は親から子へ性質を伝える。これを遺伝(heredity)という。
遺伝情報はデオキシリボ核酸(DNA)という二本鎖分子に書かれており、全ての細胞はDNAをもつ。
DNAは4種類の単量体が重合した鎖状重合体であり、ここに書かれた情報は全生物が共通して、読み取り・解読することができる。
DNAを構成する単量体はヌクレオチド(nucleotide)という。
ヌクレオチドはリン酸基のついた糖(デオキシリボース)と塩基(base)からなる。
塩基にはA(アデニン),T(チミン),G(グアニン),C(シトシン)の4種類があり、この違いが単量体(ヌクレオチド)の違いとなる。
あるヌクレオチドの糖と別のヌクレオチドのリン酸基は結合することができ、この繰り返しによりDNAは鎖状となる。
ヌクレオチドの重合に関与しない塩基は鎖から突き出た形になっている。
一本のDNAを鋳型にして別のDNAが合成される。
塩基はAとT、GとCが対になって結合する。これを相補的構造という。
鋳型のDNA鎖から突き出た塩基に対応する塩基を含むヌクレオチドが重合していき、新たなDNA鎖が合成される。
以上のようにしてDNAの相補的な二本鎖構造が出来上がる。
この二本鎖DNAはねじれて互いに巻き付き、二重らせん構造をとる。
結合の強さは塩基-塩基<リン酸基-糖なので、二本鎖をほどくと塩基対が引き離され、これがまた鋳型となり新たなDNAが合成される。これをDNA複製(DNA replication)という。
DNAの役割には上記の'自己複製'と'遺伝情報の発現(express)'がある。
遺伝情報の発現はDNA→RNA→タンパク質という流れで行われる。この流れをセントラルドグマという。
DNA→RNAの流れを転写(transcriptiom)といい、DNAを鋳型によく似た重合体リボ核酸(RNA)が合成される。DNAとRNAの違いは糖の残基が-Hか-OHかの違いと、塩基がT(チミン)からU(ウラシル)となる。
転写で合成されたRNAをメッセンジャーRNAといい、DNAが存在する場所(核)からタンパク質を合成する場所(細胞質)まで運ぶ役割をする。
RNA→タンパク質の流れを翻訳(translation)という。メッセンジャーRNAの情報をもとにタンパク質(protein)が合成されるが、詳しくは後述する(別の回)。
DNAやRNAは4種類のヌクレオチドの重合体であったが、タンパク質は20種類のアミノ酸(amino acid)の重合体である。
アミノ酸の一本鎖重合体をポリペプチド(=タンパク分子)と呼ぶ。
合成されたポリペプチド(二次構造)は折りたたまれ三次構造のタンパク質となる。
タンパク質は様々な機能(例えば酵素など)を持ち、遺伝情報を活動に変える。
今日はここまで。お疲れ様でした。