主な違い – DNA と遺伝子
DNA はほとんどの生物の遺伝的設計図です。 DNAは二重らせんという比較的安定した構造で存在し、染色体を構成しています。染色体は、単一の DNA 分子で構成される高次構造です。遺伝子は、形質を子孫に伝達する遺伝分子です。遺伝子は、DNA または RNA ストレッチで構成されています。 主な違い DNA と遺伝子の間にあるのは、DNA は遺伝的指示を格納する化学構造であり、遺伝子は特定の形質を決定する小さな DNA ストレッチであるということです。
この記事の研究
1. DNAとは
– 定義、構造、機能
2.遺伝子とは
– 定義、構造、機能
3. DNAと遺伝子の違いは何ですか 
DNAとは
デオキシリボ核酸 (DNA) はほとんどの生物の遺伝物質です。 DNAは核と核様体にあります。ミトコンドリア DNA (mtDNA) と葉緑体 DNA (cpDNA) も細胞内に存在します。 DNAは、発生、機能、および生殖に必要な遺伝情報を長期にわたって保存します。ヌクレオチドは、ペントース糖、窒素含有塩基、およびリン酸基の 3 つのグループからなる DNA のモノマーです。窒素塩基とリン酸基がペントース糖に結合しています。 1 つのヌクレオチドのペントース糖の 3' OH 基は、隣接するヌクレオチドのリン酸基と共有結合を形成して、糖-リン酸骨格を生成します。ここで形成される共有結合は、ホスホジエステル結合と呼ばれます .デオキシリボースは、DNA が共有するペントース糖です。したがって、DNA はペントース環の 2' OH 基を欠いているため、DNA は非常に反応性が高くなります。 DNA はアルカリ性条件でも安定です。
DNA で識別できる 4 つの異なる窒素塩基は、シトシン (C)、グアニン (G)、アデニン (A)、およびチミン (T) です。これらの塩基は、遺伝情報を保存するために異なる順序で配置されています。糖-リン酸骨格上の塩基配列の順番が遺伝子として同定されます。 2 つのポリヌクレオチド鎖は、補体塩基対間の水素結合によって結合されます。このプロセスは補体塩基対形成と呼ばれます そして、各鎖が相補的な二本鎖 DNA 分子を生成します。二本鎖DNAはさらにコイル状になって二重らせん構造を形成します。二重らせんの 2 本の鎖は反対方向に走っているため、逆平行になっています。鎖の非対称末端は、3' 末端および 5' 末端と呼ばれます。 DNA 二重らせんは、B 型の形状を好みます。したがって、DNA の主溝と副溝は狭く、酵素による分解を防ぎます。
生物の完全な DNA セットはゲノムと呼ばれます。ヒトゲノムのサイズは 32 億塩基対で、約 25,000 の遺伝子で構成されています。 DNA のポリヌクレオチド鎖は、細胞内で染色体と呼ばれる構造に編成されます。 DNA は、複製によって同一のコピーを合成します。 DNA は UV による損傷を受けやすくなります。
図 1:DNA 構造
遺伝子とは
遺伝子は、DNA 鎖上の領域 (遺伝子座) または特定のヌクレオチド配列です。遺伝子は、特定のタンパク質のアミノ酸配列をコードしています。高等生物の 1 つの DNA 分子には、何千もの遺伝子が含まれています。遺伝的指示は遺伝子を介した生殖を介して子孫に伝達されるため、遺伝子は遺伝の分子単位として認識されます。遺伝子配列はmRNAに転写されます。 mRNAは形質を決定するタンパク質に転写されます。これは分子生物学のセントラルドグマと呼ばれています。遺伝子の概念とその遺伝パターンは、1860 年代にグレゴール メンデルが発見したことに端を発しています。
ほとんどの遺伝子は DNA で構成されていますが、一部は RNA を共有しています。一部のウイルスは、その遺伝物質が RNA であるため、RNA 遺伝子で構成されています。機能的に関連する原核生物の遺伝子群は、オペロンと呼ばれる単位を形成します。複数のタンパク質コード配列が一緒に転写されます。真核生物の遺伝子構造は、主にコード配列と調節配列の 2 つの領域で構成されています。真核生物のコード配列は、エクソン、イントロン、および非翻訳領域で構成されていますが、原核生物の遺伝子にはイントロンがありません。遺伝子はイントロンによって転写されます。その結果、それらはエクソンをスプライシングすることによって除去されます。反対に、選択的スプライシングによって複数のタンパク質を生成することができます。
調節配列は、転写を開始するプロモーター領域、エンハンサー、およびインヒビターで構成されています。おそらく、エンハンサーとインヒビターの両方が別の染色体上にあるかもしれません。遺伝子発現は、転写および翻訳レベルで調節されています。遺伝子の変異は対立遺伝子と呼ばれます。
図 2:遺伝子構造
DNA と遺伝子の違い
定義
DNA: DNA は生物の遺伝情報を保存する化学物質です。
遺伝子: 遺伝子は、さまざまなタンパク質をコードする DNA ストレッチです。
役割
DNA: DNA は、遺伝子調節などの多くの機能を決定します。
遺伝子: 遺伝子は生物の形質を決定します。
分子の大きさ
DNA: DNA は長鎖ポリヌクレオチドです。
遺伝子: 遺伝子は、DNA の小さなストレッチです。単一の DNA 分子は、何千もの遺伝子やその他の非コード領域を運ぶ場合があります。
遺伝物質
DNA: 生物が共有する遺伝物質は DNA だけではありません。
遺伝子: 遺伝子は DNA または RNA で構成されています。
研究
DNA: DNA に関する研究は最近開発されました。
遺伝子: 研究はずっと前に始まっています。
結論
ゲノム DNA は、主に遺伝子とジャンク DNA で構成されています。すべてのタイプの非コード DNA はまとめてジャンク DNA と呼ばれます。これらのジャンク DNA は、生物の機能においても重要な役割を果たします。それらは主に遺伝子調節に関与しています。たとえば、シスおよびトランス調節エレメントは、遺伝子の転写を制御する上で重要です。したがって、DNA と遺伝子の主な違いは、遺伝子は形質を決定する DNA の特定の配列の 1 つにすぎないということです。
参考:
1. 「DNA」。ウィキペディア。 2017. 2017 年 2 月 13 日アクセス
2. 「DNAとは？」遺伝学ホームリファレンス。 2017. 2017 年 2 月 13 日アクセス
3.サスマン M.「遺伝子:定義と構造」。ライフ サイエンス百科事典、Nature Publishing Group、2001 年。2017 年 2 月 9 日にアクセス
4. Schleif R.「遺伝学と分子生物学」。第 2 版、The Johns Hopkins University Press、1993 年、22 ～ 47 ページ、2017 年 2 月 9 日アクセス
画像提供:
1. 「DNAシンプル2」。 Forluvoft – Commons Wikimedia 経由の自身の作品 (パブリック ドメイン)
2. "遺伝子"。 Di 提供:National Human Genome Research Institute (パブリック ドメイン)、Commons Wikimedia 経由
