DNAとは何ですか？この用語は、さまざまな犯罪捜査番組や漫画で聞いたことがあるかもしれません。しかし、それが正確に何を意味するのか理解していますか？
DNA は、遺伝物質や遺伝物質を世代から世代へ、理想的には親から子へ、子から子へと伝達する役割を担う分子群に他なりません。
核酸はRNAやDNAの構造の中にすべての生物に含まれています。これらの酸は有機物であり、糖分子、窒素含有塩基、リン酸基が結合して形成されます。シリーズ シーケンス内では、これらの組み合わせを複数の結合でリンクできます。それがDNAの構造です。
この記事では、他の概念をよく見ながら、DNA に関連するすべてのことについて詳しく説明します。
DNA とは?
デオキシリボ核酸としても知られる DNA は、タンパク質合成のための遺伝的指示と情報からなる有機化学物質です。 DNAは、すべての生物のほとんどの細胞に見られます。それは、遺伝が発生する生殖の重要な部分です。したがって、主な目的は、古い世代から将来の世代に継承を転送することです。
さらに、ウイルスでも同じことが起こります。これらの実体のほとんどは、遺伝物質として機能する DNA または RNA を含んでいます。たとえば、多くのウイルスは遺伝物質として DNA を持っていますが、他のウイルスは DNA の代わりに RNA を持っている場合があります。 HIV (ヒト免疫不全ウイルス) は RNA を持っていますが、宿主細胞に付着すると DNA になります。
さらに、DNA はタンパク質の生産において重要な役割を果たします。核 DNA は、各細胞の核内に存在する DNA に他なりません。これらの細胞が含まれている生物の名前は真核生物です。生物のゲノムのほとんどをコード化できます。その間、色素体とミトコンドリア DNA が残りを処理します。
また、細胞のミトコンドリアに含まれるDNAはミトコンドリアDNAと呼ばれ、母から子へと受け継がれています。人間を例に取ると、約 16,000 のミトコンドリア DNA 塩基点を見つけることができます。同様に、色素体はその DNA を持つことができます。また、光合成においても重要な役割を果たします。
DNA の種類
DNAは、独特の分子構造を持つ有機化合物です。それはすべての真核細胞および原核細胞で見られます。 DNAには3つの異なるタイプがあります。それらは:
<オール>A-DNA
A-DNA は右利きの DNA です。二重らせん構造をしています。この DNA タイプの A 型は、極限状態、つまり乾燥状態が発生しても DNA を保護できるため、主に形成されます。ほとんどの場合、このタイプは脱水 DNA によって得られます。その周りに結合するタンパク質は、DNA から溶媒を除去するのに役立ちます。したがって、このため、A 形式を取ります。
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B-DNA
B 型 DNA は、DNA コンフォメーションの最も一般的な形態と考えられています。右巻きのらせん構造で構成されています。さらに、通常の心理状態では、多くの DNA が B 型コンフォメーションを持っていることがよくあります。
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Z-DNA
この DNA タイプは左利きの DNA です。ここでは、二重らせんが存在し、風は左にジグザグ パターンになっています。 Alexander Rich と Andres Wang が Z-DNA を発明しました。複数のレポートは、Z 型 DNA が遺伝子の開始時に見つかったと主張しています。したがって、遺伝子の調節において重要な役割を果たしている可能性があると考えられます。
DNA の発見
スイスの生物学者である Johannes Fredrich Miescher は、1869 年に白血球の研究中に DNA を初めて発見しました。その後、DNA の二重らせん構造は、実験データを使用してジェームズ ワトソンとフランシス クリックによって認識されました。
最終的に、この結果は、DNA が生物の遺伝的指示を含む唯一の原因であることを証明しました。
DNA の構造
さまざまな DNA 部分を表す次の DNA 構造を見てみましょう:
DNA はヌクレオチド塩基と糖リン酸骨格で構成されていることを知っておく必要があります。ヌクレオチド塩基には、シトシン、グアニン、チミン、アデニンが含まれます。
DNA 構造は、ねじれたはしごのように考えることができます。 DNA の構造は二重らせんとして見られます。 DNAは核酸です。さらに、すべての核酸はヌクレオチド上に構築されます。
さらに、DNAの分子はヌクレオチドで構成されています。すべてのヌクレオチドには、窒素塩基、リン酸基、糖など、さまざまな他の物質が含まれています。
それに加えて、DNA の基本構成要素にはヌクレオチドが含まれます。これらは、窒素基、リン酸基、および糖基です。リン酸基と糖基の主な機能は、ヌクレオチドを互いに結合させて DNA のすべての鎖を形成することです。
窒素塩基には 4 種類あります。それらは次のとおりです:
- シトシン (C)
- グアニン (G)
- チミン (T)
- アデニン (A)
これらの塩基はすべて、後述の方法で互いにペアリングできます:シトシン (C) とグアニン (G)、アデニン (A) とチミン (T)。
さらに、これらの塩基対は、DNA の二重らせん構造に基本的に役立ちます。したがって、この順序は DNA または遺伝子コードの指示を定義します。
チャーガフの法則
Erwin Chargaff という名前の生化学者は、DNA の窒素塩基の数が同じ量含まれていることを発見しました。 C の量は G に等しく、A の量は T に等しくなります。
A =T;C =G
簡単に言えば、あらゆる生物の細胞に存在する DNA には、ピリミジン塩基とプリン塩基が 1:1 の比率で含まれている必要があります。
DNA複製
DNA複製は、細胞分裂中に起こる主要な技術です。その別名は半保存的複製です。このプロセスの間、DNA はそれ自体のコピーを作成することができます。
以下は DNA 複製の図式表現です:
DNA 複製手順は、3 つの単純な段階を使用して行われます。それらは:
ステージ 1:開始
DNA複製は、複製起点と呼ばれるポイントから始まります。この段階では、DNA ヘリカーゼを使用して 2 つの DNA 鎖が分離され、最終的に複製フォークが形成されます。
ステージ 2:伸長
次に伸長期、誘引期です。ここでは、テンプレート鎖に存在するヌクレオチドが DNA ポリメラーゼ III によって読み取られます。その後、相補的なヌクレオチドを追加するだけで新しい鎖を生成します。たとえば、テンプレート鎖のアデニンを読み取ると、相補鎖にチミンが付加されます。
さらに、ヌクレオチドがラギング鎖に付加されると、ギャップが形成されます。これらのギャップは、岡崎フラグメントと呼ばれます。最終的に、そのような切れ目や隙間はリガーゼによって塞がれます。
ステージ 3:終了
最後の段階は終了シーケンスです。複製起点の反対側に含まれています。終了シーケンスにより、複製プロセスが排除されます。 TUS タンパク質、別名 Terminus Utilization Substance は、ターミネーター配列に結合し、DNA ポリメラーゼの動きを止めることができます。
DNA の機能
DNA の遺伝子は小さなセグメントと見なされ、約 2 億 5000 万から 200 万のペアが含まれています。 1 つのアミノ酸に対して、3 つの窒素塩基配列が鎖状に並んでいます。これはポリペプチド分子で起こります。
ポリペプチド鎖は、二次構造、三次構造、および四次構造に折りたたまれて、複数のタンパク質を形成します。さまざまな生物が存在するため、さまざまな種類のタンパク質が形成されます。タンパク質は、多くの生物の主要な構造分子および機能分子と考えられています。強力な遺伝的指示に加えて、DNA は次のプロセスに関与する可能性があります:
- 遺伝子治療
- DNA フィンガープリンティング
- 細胞代謝
- 文字起こし
- 変異
- 複製プロセス
DNA がポリヌクレオチド分子である理由
DNAは、ポリヌクレオチド分子と呼ばれることもあります。 DNAの分子は主にデオキシチミジル酸（T）、デオキシシチジル酸（C）、デオキシグアニル酸（G）、デオキシアデニル酸（A）で構成されているからです。これらが組み合わさって、ポリヌクレオチドとして知られる長い鎖が作られます。最終的に、DNA の構造によると、DNA には 2 本のポリヌクレオチド鎖があります。
結論
結論として、DNA は、両親の遺伝情報で構成される細胞に付着した分子グループの科学的研究です。現代の世界では、親子のペアを確認するために DNA 検査が行われます。さらに、警察は泥棒や殺人者を見つけるために DNA 検査を行っています。
したがって、相互に関連する他の概念を理解しながら、DNA 構造に関連するすべてを見てきました。
よくある質問
1. DNA とは何ですか?また DNA は何の略ですか?
A. DNA はデオキシリボ核酸の略です。それはすべての生物に存在する遺伝物質です。 DNA の主な目的は、遺伝的指示と情報を将来の世代に伝えることです。親から始まり、その子孫、子孫などに受け継がれます。
2. 3 つの主要な DNA 型に言及してください。
A. 3 種類の DNA は次のとおりです。
- A-DNA: 二重らせんを含む右利きの DNA です。
- B-DNA: この DNA は右巻きヘリックス 1 であり、一般的なものです。
- Z-DNA は、ジグザグ パターンを持つ左巻きの二重らせん DNA です。
3. DNA と RNA の違いを指摘してください。
A. 一般に、RNA はより短いヌクレオチド鎖を持つ一本鎖分子と見なすことができます。一方、DNAは分子の長い鎖を含む二本鎖分子と見なされます。もう 1 つの大きな違いは、DNA は自己複製できるのに対し、RNA はできないことです。
