塩基配列とアミノ酸配列の違いは何ですか

簡単に言うと、塩基配列とアミノ酸配列は単量体単位の 2 つの配列であり、最終的に体の 3 つの主要な高分子のうちの 2 つ (それぞれ核酸とタンパク質) を構築します。 .一般に、両方のタイプの高分子は、遺伝情報を保存し、それらをタンパク質合成に利用する上で重要な役割を果たします。

対象となる主な分野

1. 塩基配列とは
– 定義、高分子形成、重要性
2. アミノ酸配列とは
– 定義、高分子形成、重要性
3. 塩基配列とアミノ酸配列の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4. 塩基配列とアミノ酸配列の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

主な用語

アミノ酸配列、塩基配列、核酸、タンパク質、タンパク質合成

塩基配列とは

塩基配列は、DNA または RNA 分子の一連のヌクレオチド塩基です。一般に、DNA ヌクレオチドは DNA で発生し、RNA ヌクレオチドは RNA で発生します。

構造

DNA と RNA のヌクレオチドはどちらも、構造内に存在する窒素塩基とペントース糖によって互いに異なります。窒素塩基には、プリンとピリミジンの 2 種類があります。プリン塩基にはアデニンとグアニンが含まれ、ピリミジン塩基にはシトシン、チミン、ウラシルが含まれます。

図 1:DNA と RNA の構造

DNA の 4 種類の窒素塩基は、アデニン、グアニン、シトシン、およびチミンです。しかし、RNA では、チミンの代わりにウラシルが発生します。また、DNA ではペントース糖はデオキシリボースですが、RNA ではリボースがペントース糖です。ただし、ホスホジエステル結合は、DNA と RNA の両方のヌクレオチド間で発生します。これらに加えて、各塩基配列には方向性があります。一方の端は 3' 端で、遊離の OH 基を含み、もう一方の端は遊離のリン酸基を持つ 5' 端です。

図 2:RNA のコドン配列

DNA と RNA はどちらも、一次、二次、三次、または四次構造のいずれかで自然界に存在します。ただし、通常、RNA は一本鎖分子ですが、DNA は通常、二本鎖分子です。また、DNA の 2 つの鎖には、互いに相補的な塩基が含まれています。そして、これらのストランドの配置は逆平行に見えます.

機能

塩基配列の主な生物学的意義は、体内で機能するタンパク質のアミノ酸配列を生成するために使用できるコドン配列を表すことです。ここで、各コドンは遺伝暗号に従ってアミノ酸を表します。

図 3:遺伝子コード

分子生物学のセントラル ドグマに基づいて、転写中に塩基配列またはコドン配列が転写され、正確なコドン配列を含む mRNA 分子が生成されます。次に、リボソームの助けを借りて、mRNA分子の解読により、翻訳と呼ばれるプロセスでアミノ酸配列が得られます。

アミノ酸配列とは

アミノ酸配列は、ペプチド結合によって結合された一連のアミノ酸です。配列中のアミノ酸の種類は、mRNA 分子のコドン配列によって決まります。したがって、翻訳はアミノ酸配列を合成するプロセスです。さらに、リボソームの助けを借りて、すべての生きている細胞の細胞質で発生します。

図 4:翻訳

構造

アミノ酸配列は、機能性タンパク質の一次構造として機能します。一次構造は、さらに二次構造、三次構造、および四次構造を生み出すことができます。一般に、多くのタンパク質はいくつかのタンパク質ドメインを持ち、各ドメインは単一のアミノ酸配列の結果です。また、各ドメインは、主要なタンパク質分子のコア機能に関連する独自の機能を果たします。

図 5:タンパク質の構造

機能

タンパク質は、体内の 3 種類の高分子の 1 つです。それらは、構造、調節、シグナル伝達、およびリガンド結合分子として重要な役割を果たします。また、タンパク質は、代謝に不可欠な生化学反応を触媒する酵素として機能します。さらに、アクチンやミオシンなどのタンパク質は、細胞骨格で構造的および機械的機能を果たします。これらに加えて、他のタンパク質が細胞シグナル伝達、細胞周期、免疫応答、および細胞接着に関与しています。

さらに、動物は食事からタンパク質を摂取します。また、それらの消化により、タンパク質合成に使用できる必須アミノ酸と非必須アミノ酸の両方が放出されます。

塩基配列とアミノ酸配列の類似点

• 塩基配列とアミノ酸配列は、モノマーの配列。
• 各モノマー単位は隣接するモノマー単位に共有結合します.
• また、それらは一般に線形ストランドであり、一次構造。ただし、それらは二次、三次、および四次構造も形成できます。
• それらは 2 つの主なタイプの形成を担当します動物の体に見られる巨大分子。
• さらに、これらの高分子は、タンパク質。

塩基配列とアミノ酸配列の違い

定義

塩基配列は、DNA または RNA 分子内のヌクレオチド塩基の特定の順序を指し、アミノ酸配列はタンパク質内のアミノ酸の配置を指します。

高分子形成のタイプ

さらに、塩基配列は DNA または RNA の形成に関与し、アミノ酸配列はタンパク質の一次構造の形成に関与します。

結合形成のタイプ

ホスホジエステル結合は塩基配列の 2 つのモノマー単位間で形成され、ペプチド結合はアミノ酸配列の 2 つのモノマー単位間で形成されます。

機能

塩基配列は、遺伝情報を保存し、タンパク質合成のためにそれらを明らかにする役割を担っています。一方、アミノ酸配列は、構造または調節高分子の生成を担っています。

結論

塩基配列は、DNA または RNA のヌクレオチド配列です。ここで、各ヌクレオチドは隣接するヌクレオチドとホスホジエステル結合を形成します。また、DNA と RNA は遺伝情報を保存する役割を担っており、この情報はタンパク質合成において重要です。対照的に、アミノ酸配列は、機能性タンパク質の一次構造におけるアミノ酸の配列です。ただし、アミノ酸間ではペプチド結合が発生します。したがって、塩基配列とアミノ酸配列の主な違いは、それらの構造と機能の重要性です。

参考文献:

1. Berg JM、Tymoczko JL、Stryer L. 生化学。第5版。ニューヨーク：W・H・フリーマン。 2002. セクション 5.5、アミノ酸は固定点から始まる 3 つの塩基のグループによってエンコードされます。ここから入手できます。

画像提供:

1. 「DNA RNA 構造 (全文)」Thomas Shafee 著 – 自身の作品 (CC BY 4.0)、Commons Wikimedia 経由
2. 「RNA-codon」元のアップロード者は、英語版ウィキペディアの Sverdrup でした。 (パブリック ドメイン) Commons Wikimedia 経由
3. Commons Wikimedia 経由の Yersinia (パブリック ドメイン) による「Kooditabel」
4. 「リボソーム mRNA 翻訳 en」LadyofHat 著 – Commons Wikimedia 経由の自作 (パブリック ドメイン)
5. 「225 Peptide Bond-01」OpenStax College – Anatomy &Physiology、Connexions Web サイト。 (CC BY 3.0) コモンズ ウィキメディア経由